Порядок выполнения работы. 2.2. Опыт 2: Измерить значение I1х I2х U2х в режиме холостого хода.

2.1. Опыт 1: Измерить I_1к I_2к U_2к в режиме короткого замыкания.

2.2. Опыт 2: Измерить значение I_1х I_2х U_2х в режиме холостого хода.

2.3. Измерить значения I₁ I₂ U₂ при работе четырехполюсника на нагрузку.

Данные измерения занести в таблицу 10.

 

ТАБЛИЦА 10

U1к U1х

U1

R

R1

R2

I1

I1х

I1к

I2х

I2к

I2х

U2

U2х

U2к

rвх

В

кОм

кОм

кОм

мА

мА

мА

мА

мА

мА

В

В

В

кОм

Опыт

Расчет

***

***

***

***

***

0

***

****

****

0

*** - отмеченные ячейки таблицы не заполняются.

 

Обработка и анализ результатов

1. По опытным данным расчитать почтоянные четырехполюсника АЕСД, данные внести в таблицу 10.
2. Расчитать величины R R₁ R₇.
3. Сравнить исходные и расчетные величины R R₁ R₇.

Выводы в письменной форме:

а) применение четырехполюсника в маломощных цепях,

б) применение четырехполюсника мощных ценях.

Расчетные формулы

; ; С= ; Д=

U₁ = A*U₂ +BI₂

I₁ = C*U₂ +D*I₂

r_{вх.опытн} =

r_{вх.раччетн} = R₁ +

 

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.
2. Схемы исследования. Таблица.
3. Краткие выводы. Проверка уравнений четырехполюсника.

 

 

Лабораторная работа 28.

Тема: Исследование фильтров нижних частот

Цель занятия: Исследование фильтров нижних частот в электрических цепях переменного тока. Расчет параметров

Продолжительность занятия – 2 часа.

Задание:

 

1. Для исследований предлагается схема фильтра нижних частот, представленная на рис. 1 (зарисовать).

 

 

Рис. 1. Схема фильтра нижних частот

 

2. Для исследуемого фильтра нижних частот определены следующие параметры сопротивление нагрузки R _n=100× N О hm, f _ср=100× N Hz, где N – номер в классном журнале (полученные результаты записать).

 

3. Произвести расчет значений индуктивности ,  и емкости  – элементов фильтра нижних частот (полученные результаты записать)

,                                         .

 

4. Открыть файл LabRab _ SE _7. ewb со схемой для исследования (рис. 2). Это схема позволяет осуществить компьютерное моделирование функционирования фильтра нижних частот (рис. 1).

 

Рис. 2. Схема исследования фильтра нижних частот

5. Установить на схеме рис. 2. для элементов , ,  и  значения согласно п. 2 и 3. На генераторе  значение амплитуды (Voltage) равное 1 V, значение частоты (Frequency) равное f _ср × N Hz.

 

6. Исследовать амплитудно-частотную (АЧХ) и фазово-частотную характеристики (ФЧХ) фильтра нижних частот.

Для этого воспользоваться меню Analysis \ AC Frequency. В диалоговой панели AC Frequency Analysis установить параметры в соответствии с (рис. 3).

 

Рис. 3. Окно выбора параметров для AC Frequency Analysis

 

Нажать  и получить АЧХ и ФЧХ фильтра нижних частот. Полученные графики характеристик зарисовать. Сделать вывод – соответствует ли f _ср на графиках значению п. 2.

 

7. Исследовать сигналы на входе  и выходе  фильтра нижних частот.

Открыть осциллограф нажать  и , полученные осциллограммы сигналов  и  на входе и выходе фильтра нижних частот соответственно, зарисовать.

 

8. Подготовить отчет для представления преподавателю.

 

Отчет по лабораторному занятию представляется на проверку преподавателю в письменном виде. Отчет должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель работы, рисунки.

3. Расчеты и результаты моделирования (графики).

4. Выводы.

5. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. Дать определение фильтров низкой частоты.

2. От чего зависит f _ср

 

 

Лабораторная работа 29.

Тема: Исследование фильтров верхних частот

Цель занятия: Исследование фильтров верхних частот в электрических цепях переменного тока. Расчет параметров

Продолжительность занятия – 2 часа.

Задание:

 

1. Для исследований предлагается схема фильтра верхних частот, представленная на рис. 1 (зарисовать).

 

 

Рис. 1. Схема фильтра нижних частот

 

2. Коэффициент передачи в комплексной форме может быть записан в виде

3. находим выражения для АЧХ, ФЧХ и частоты

; ;

4. Открыть файл LabRab _ SE _7. ewb со схемой для исследования (рис. 2). Это схема позволяет осуществить компьютерное моделирование функционирования фильтра (рис. 1).

 

Рис. 2. Схема исследования фильтра нижних частот

5. Установить на схеме рис. 2. для элементов , ,  и  значения согласно п. 2 и 3. На генераторе  значение амплитуды (Voltage) равное 1 V, значение частоты (Frequency) равное f _ср × N Hz.

 

6. Исследовать амплитудно-частотную (АЧХ) и фазово-частотную характеристики (ФЧХ) фильтра нижних частот.

Для этого воспользоваться меню Analysis \ AC Frequency. В диалоговой панели AC Frequency Analysis установить параметры в соответствии с (рис. 3).

 

Рис. 3. Окно выбора параметров для AC Frequency Analysis

 

Нажать  и получить АЧХ и ФЧХ фильтра нижних частот. Полученные графики характеристик зарисовать. Сделать вывод – соответствует ли f _ср на графиках значению п. 2.

 

7. Исследовать сигналы на входе  и выходе  фильтра нижних частот.

Открыть осциллограф нажать  и , полученные осциллограммы сигналов  и  на входе и выходе фильтра нижних частот соответственно, зарисовать.

 

8. Подготовить отчет для представления преподавателю.

 

Отчет по лабораторному занятию представляется на проверку преподавателю в письменном виде. Отчет должен содержать:

6. Название работы.

7. Цель работы, рисунки.

8. Расчеты и результаты моделирования (графики).

9. Выводы.

10. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

 

Контрольные вопросы:

1. Дать определение фильтров низкой и высокой частоты.

2. От чего зависит f _ср

3. Как влияет на параметры фильтров сопротивление нагрузки .

 

 

Лабораторная работа 30.

Тема: Исследование полосовых фильтров

Цель занятия: Исследование полосовых фильтров в электрических цепях переменного тока. Расчет параметров

Продолжительность занятия – 2 часа.

Задание:

 

1. Для исследований Т-образного полосового фильтра, предлагается схема, представленная на рис. 1 (зарисовать).

 

Рис. 1. Схема Т-образного полосового фильтра

 

4. Открыть файл LabRab _ SE _8_1. ewb со схемой для исследования (рис. 2). Схема позволяет осуществить компьютерное моделирование функционирования Т-образного полосового фильтра (рис. 1).

 

Рис. 2. Схема исследования Т-образного полосового фильтра

 

2. Для исследуемого фильтра (рис. 2) определены следующие параметры: С1=2× N μ F, С2=N μ F, L 1= N /2 mH, L 2= N mH; на генераторе Function Generator значения амплитуды (Voltage) – 1 V, частоты (Frequency) – 1000 Hz, где N – номер в классном журнале (полученные результаты записать).

 

3. Зарисовать амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) Т-образного полосового фильтра с использованием Bode Plotter. По уровню  определить полосу пропускания фильтра.

 

4. Для исследований П-образного полосового фильтра, предлагается схема, представленная на рис. 3 (зарисовать).

 

Рис. 3. Схема П-образного полосового фильтра

 

5. Открыть файл LabRab _ SE _8_2. ewb со схемой для исследования (рис. 4). Схема позволяет осуществить компьютерное моделирование функционирования П-образного полосового фильтра (рис. 3).

 

Рис. 4. Схема исследования П-образного полосового фильтра

 

6. Для исследуемого фильтра (рис. 4) определены следующие параметры: С1=N μ F, С2=N /2 μ F, L 1= N mH, L =2× N mH; на генераторе Function Generator значения амплитуды (Voltage) – 1 V, частоты (Frequency) – 1000 Hz, где N – номер в классном журнале (полученные результаты записать).

 

7. Зарисовать амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) П-образного полосового фильтра с использованием Bode Plotter. По уровню  определить полосу пропускания фильтра.

 

8. Подготовить отчет для представления преподавателю.

 

Отчет по лабораторному занятию представляется на проверку преподавателю в письменном виде. Отчет должен содержать:

11. Название работы.

12. Цель работы, рисунки.

13. Результаты моделирования (графики).

14. Выводы.

15. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

 

Контрольные вопросы:

1. Дать определение фильтров низкой и высокой частоты.

2. От чего зависит f _ср1 и f _ср2?

3. Как влияет на параметры фильтров сопротивление нагрузки ?

 

Лабораторная работа 31.

Тема: Исследование режекторных фильтров

Цель занятия: Исследование режекторных фильтров в электрических цепях переменного тока. Расчет параметров

Продолжительность занятия – 2 часа.

Задание:

 

1. Для исследований Т-образного режекторного фильтра, предлагается схема, представленная на рис. 5 (зарисовать).

 

Рис. 5. Схема исследования Т-образного режекторного фильтра

 

2. Открыть файл LabRab _ SE _8_3. ewb со схемой для исследования (рис. 6). Схема позволяет осуществить компьютерное моделирование функционирования Т-образного режекторного фильтра (рис. 5).

 

Рис. 6. Схема исследования Т-образного режекторного фильтра

 

3. Для исследуемого фильтра (рис. 6) определены следующие параметры: С1=2× N μ F, С2=N μ F, L 1= N /2 mH, L = N mH; на генераторе Function Generator значения амплитуды (Voltage) – 1 V, частоты (Frequency) – 1000 Hz, где N – номер в классном журнале (полученные результаты записать).

 

4. Зарисовать амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) Т-образного режекторного фильтра с использованием Bode Plotter. По уровню  определить полосу пропускания фильтра.

 

5. Для исследований П-образного режекторного фильтра, предлагается схема, представленная на рис. 7 (зарисовать).

 

Рис. 7. Схема исследования П-образного режекторного фильтра

 

6. Открыть файл LabRab _ SE _8_4. ewb со схемой для исследования (рис. 8). Схема позволяет осуществить компьютерное моделирование функционирования П-образного режекторного полосового фильтра (рис. 7).

 

Рис. 8. Схема исследования П-образного режекторного фильтра

 

7. Для исследуемого фильтра (рис. 8) определены следующие параметры: С1=N μ F, С2=N /2 μ F, L 1= N mH, L =2× N mH; на генераторе Function Generator значения амплитуды (Voltage) – 1 V, частоты (Frequency) – 1000 Hz, где N – номер в классном журнале (полученные результаты записать).

 

8. Зарисовать амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) П-образного режекторного фильтра с использованием Bode Plotter. По уровню  определить полосу пропускания фильтра.

 

9. Подготовить отчет для представления преподавателю.

 

Отчет по лабораторному занятию представляется на проверку преподавателю в письменном виде. Отчет должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель работы, рисунки.

3. Результаты моделирования (графики).

4. Выводы.

5. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

 

Контрольные вопросы:

1. Дать определение фильтров низкой и высокой частоты.

2. От чего зависит f _ср1 и f _ср2?

3. Как влияет на параметры фильтров сопротивление нагрузки ?

 

 

Лабораторная работа 32.

Тема: Исследование самовозбуждения в электрических цепях.

Цель занятия: Исследование самовозбуждения в электрических цепях в электрических цепях переменного тока.

Продолжительность занятия – 2 часа.

Задание:

 

1. Для исследований предлагается схема в программе EWB 5.1 на рис. 1 (зарисовать)

 

Рис. 1. Схема усилительного каскада с общим эмиттером

 

Определение параметров усилительного каскада в состоянии покоя

 

2. Открыть файл LabRab _ SE _11_1. ewb со схемой для исследования (рис. 2). Схема позволяет определить и проанализировать параметры усилительного каскада с общим эмиттером в состоянии покоя.

 

Рис. 2. Схема исследования усилительного каскада в состоянии покоя

3. Для исследований определены исходные данные  (записать).

4. Изменяя величину источника напряжения E0, измерить постоянные составляющие напряжений и токов по приборам. Результаты записать в таблицу 1.

Таблица 1

E0, B	Эксперимент	2, 5 В	5 В	7, 5 В	10 В
UБ(0), В
UК(0), В
IБ(0), мА
IК(0), мА
	Расчет

 

5. Рассчитать значения сопротивлений

сравнить с данными  и  в схеме. Сделать вывод.

6. Рассчитать статический коэффициент передачи тока базы

.

Данные расчетов п. 5 и 6 занести в таблицу 1.

 

Определение параметров усилительного каскада при воздействии
входного сигнала (режим усиления)

 

Рис. 3. Схема исследования усилительного каскада в режиме усиления

7. Открыть файл LabRab _ SE _11_2. ewb со схемой для исследования (рис. 3). Схема позволяет определить параметры усилительного каскада при воздействии входного сигнала в режиме усиления. Все показания заносятся в таблицу 2.

 

E0, B	2, 5 В	5 В	7, 5 В	10 В	10 В R n=10 кОм
Ui m показания генератора
Um
Um n
Im
Im n
Ik m
KI
h21Э
Rвх, кОм
KU

 

8. Основные расчетные соотношения:

, сопротивление источника

сравнить с показаниями приборов в схеме.

9. Зарисовать осциллограммы для U _{i m} и всех  на одном графике.

10. Построить графики зависимостей (по четырем точкам для значений I_К(0) из таблицы 1) b и h_21Э = f(I_к(0)).

11. Построить графики зависимостей (по четырем точкам для значений I_К(0) из таблицы 1) R_вх = f(I_к(0)), K_U = f(I_к(0)), K_I = f(I_к(0)).

12. Исследовать влияние нагрузки (резистора R _n) на параметры усилительного каскада. Для этого повторить измерения и расчеты для R _n=10 кОм. Сделать вывод.

 

13. Подготовить отчет для представления преподавателю.

 

Отчет по лабораторному занятию представляется на проверку преподавателю в письменном виде. Отчет должен содержать:

6. Название работы.

7. Цель работы, рисунки.

8. Результаты исследований (графики, расчеты).

9. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

 

Контрольные вопросы:

1. Что такое усилитель?

2. Классификация усилителей.

3. Характеристики и параметры усилителей.

4. Классы усиления усилителей.

5. Основные схемы включения биполярных транзистор.

 

 

Лабораторная работа 33.

Тема: Исследование автогенератора гармонических колебаний  

Цель занятия: Исследование автогенератора гармонических колебаний в электрических цепях переменного тока.

Продолжительность занятия – 2 часа.

Задание:

Задание 1. Исследование автотрансформаторной схемы автогенератора

1. Для исследований автогенератора по автотрансформаторной схеме предлагается схема в программе EWB 5.1 на рис. 1 (зарисовать)

 

Рис. 1. Схема для исследования автогенератора по автотрансформаторной схеме

 

2. Открыть файл LabRab _ SE _16-1. ewb со схемой для исследования (рис. 1).

3. Для исследований в схеме установить , где N определяется номером в журнале (записать), остальные данные не изменять.

4. Открыть осциллограф нажать  (подождать около 10 с) и нажать , зарисовать осциллограмму сигналов . Определить по осциллограмме T и частоту колебаний автогенератора по выражению .

5. Используя меню Analysis \ Fourier (Рис. 2), получить спектр исследуемого сигнала автогенератора (для схемы рис. 1).

В диалоговой панели установки параметров Фурье-анализа установить исследуемый узел Output node – 5. Частоту основной гармоники (Fundamental frequency) равной 10 Гц. Число исследуемых гармоник 600, линейный (Linear) масштаб по вертикальной оси (область Result, поле Vertical scale).

Рис. 2. Окно выбора параметров для Фурье-анализа сигнала

 

6. Нажать  (подождать около 15 с) зарисовать амплитудный спектр исследуемого сигнала. На графике определить f _{а g} (это значение частоты с максимальной амплитудой).

7. Произвести расчет f _{а g} резонансной частоты (результаты записать) , где , . Полученный результат сравнить с п. 4 и 6. Сделать выводы.

 

Задание 2. Исследование трехточечной схемы LС-автогенератора с емкостной связью

1. Для исследований трехточечной схемы LС-автогенератора с емкостной связью предлагается схема в программе EWB 5.1 на рис. 3 (зарисовать).

2. Открыть файл LabRab _ SE _16-2. ewb со схемой для исследования (рис. 1).

3. Для исследований в схеме установить , где N определяется номером в журнале (записать), остальные данные не изменять.

4. Открыть осциллограф нажать  и , зарисовать осциллограмму сигналов . Определить по осциллограмме T и частоту колебаний автогенератора по выражению .

Рис. 3. Схема для исследования трехточечной схемы LС-автогенератора с емкостной связью

 

5. Используя меню Analysis \ Fourier (Рис. 4), получить спектр исследуемого сигнала автогенератора (для схемы рис. 3).

В диалоговой панели установки параметров Фурье-анализа установить исследуемый узел Output node – 9. Частоту основной гармоники (Fundamental frequency) равной 10 Гц. Число исследуемых гармоник 600, линейный (Linear) масштаб по вертикальной оси (область Result, поле Vertical scale).

 

Рис. 4. Окно выбора параметров для Фурье-анализа

6. Зарисовать амплитудный спектр исследуемого сигнала. На графике определить f _{а g} (это значение частоты с максимальной амплитудой).

7. Произвести расчет f _{а g} резонансной частоты (результаты записать) , где . Полученный результат сравнить с п. 4 и п.6. Сделать выводы.

 

Задание 3. Подготовить отчет для представления преподавателю.

 

Отчет по лабораторному занятию представляется на проверку преподавателю в письменном виде. Отчет должен содержать:

10. Название работы.

11. Цель работы, рисунки.

12. Результаты исследований (графики, соответствующие построения на них).

13. Подготовить ответы на контрольные вопросы.

 

Контрольные вопросы:

1. Что такое автогенератор?

2. Назвать фазовое и амплитудное условия самовозбуждения

 

 

⇐ Предыдущая567891011121314

Поделиться: