Лабораторная работа «Исследование затухающих гармонических колебаний»

Цель работы: изучение затухающих колебаний в зависимости от изменения сопротивления.

Заданные значения элементов: R₁=1 Ohm, R₂=5 Ohm, R₃=10 Ohm, R₄=20 Ohm, R₅=50 Ohm, C=№ варианта от 1 до 25 (μ F), L=100 mH, Е=10 V.

Собрать электрическую схему RLC-контура, приведенную на рисунке 3.8, состоящую из катушки индуктивности L1, сопротивления R1, конденсатора C1, источника постоянного напряжения V и ключа S1.

Рис. 3.8 – Электрическая схема RLC – контура

 

Снять временную характеристику выходного сигнала при подключении контура к источнику напряжения Е=10 V (рис. 3.9).

Рис. 3.9 - Осциллограмма изменения напряжения на конденсаторе U_c при замыкании ключа S1

 

Проделать для всех заданных значений сопротивления R1. С помощью визирных линий и индикаторных окошек определить длительность периодов колебаний.

Затем собрать структурную схему RLC-контура, приведенную на рис. 3.10, где V1- источник постоянного напряжения (V1=V/LC), А1- сумматор, А2 и А3- интеграторы, К0 и K1- усилители (K1=R/L, K0=1/LC).

Рис. 3.10 – Структурная схема RLC – контура

 

И с помощью осциллографа снять характеристики: временную (рис. 3.11а) и фазовую (рис. 3.11б).

а) б)

Рис. 3.11 – Характеристики выходного сигнала: а) временная, б) фазовая

 

С помощью визирных линий и индикаторных окошек определить длительность периодов колебаний

Выводы:

Результаты исследования оформить в виде таблицы 3.1.

Таблица 3.1 – Результаты исследования

	Электрическая схема	Структурная схема
№	Сопротивление	Длительность затх.	Сопротивление	Длительность затх.
	1 Ohm	419, 238ms	1 Ohm	463, 054ms
	5 Ohm	91, 652ms	5 Ohm	170, 772ms
	10 Ohm	47, 187ms	10 Ohm	70, 455ms
	20 Ohm	27, 949ms	20 Ohm	49, 261ms
	50 Ohm	8, 893ms	50 Ohm	15, 107ms

Как видно из таблицы 3.1 при увеличении сопротивления длительность затухания уменьшается.

 

Лабораторная работа «Исследование частотных свойств резонансных контуров»

Цель работы: исследование частотных свойств резонансных контуров при последовательном и параллельном соединении.

Заданные значения элементов: f=1 MHz, R_V=1000 MOhm, L1=1mH, C1=№ варианта от 1 до 25 (μ F), E=12V, R1=200Ohm, R2=100Ohm.

Собрать схему последовательного резонансного контура (рис. 3.12).

Рис. 3.12 – Последовательный резонансный контур

Снять АЧХ и ФЧХ контура (рис. 3.13а, б).

а) б)

Рис. 3.13 – а) АЧХ контура, б) ФЧХ контура

 

Собрать схему параллельного резонансного контура (рис. 3.14).

Рис. 3.14 – Параллельный резонансный контур

 

Снять АЧХ и ФЧХ контура (рис. 3.15а, б).

а) б)

Рис. 3.15 - а) АЧХ контура, б) ФЧХ контура

Выводы:

Результаты исследования внести в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Результаты исследования

		f0, кГц	Q=f0/ , б/р	Ic, μ А	I0, мА	Vc, μ В	Vo, мВ	Q, б/р	Примечания
Посл. контур	э	1, 485	0, 5	2, 168	1, 946	27, 732	5, 981	0, 01	Q=Vc/V0
р	1, 531	0, 41	1, 982	2, 576	29, 573	6, 493	0, 007	По формулам
Парал. контур	э	1, 586	1, 289	3, 002	1, 674	26, 483	5, 240	0, 05	Q=Ic/I0
р	1, 984	2, 105	2, 741	1, 924	25, 981	6, 069	0, 09	По формулам

 

Сложение гармонических колебаний

В этом разделе описаны две лабораторные работы: «Сложение однонаправленных колебаний» и «Сложение перпендикулярных колебаний».

Цель работ: изучение сложения одинаково направленных и взаимно перпендикулярных гармонических колебаний с помощью осциллографа.

Лабораторная работа «Сложение однонаправленных колебаний»

Заданные значения элементов: E1=10В, E2= 0; 5; 10; 20 В, R1=R2=1kOm, f₁=(f_вар*2)кГц, f₂=(f₁-1)кГц, где f_вар от 1 до 25.

Собрать схему для изучения сложения однонаправленных колебаний, приведенную на рисунке 3.16.

Рис. 3.16 - Схема для изучения сложения однонаправленных колебаний

Снять осциллограмму временной характеристики выходного сигнала (рис. 3.17).

Рис.3.17 – Временная характеристика выходного сигнала

 

Проделать работу для заданных значений E2.

Лабораторная работа «Сложение перпендикулярных колебаний»

Заданные значения элементов: E1=E2=10B, R1=R2=1kOm, при f_вар от 1 до 25:

a. f₁=(f_вар*2)кГц, f₂=(f₁-1)кГц, φ =0, π /4, π /2, 3π /2, 2π;

b. f₁=f_варкГц, f₂=f₁/2кГц, φ =0, π /4, π /2, 5π /4, 2π;

c. f₁=f₂=f_варкГц, φ =0, π /4, π /2, 5π /4, 2π.

Собрать схему для изучения сложения перпендикулярных колебаний, приведенную на рисунке 3.18.

Рис. 3.18 - Схема для изучения сложения перпендикулярных колебаний

Снять фазовую характеристику сигнала на выходе (рис. 3.19).

Рис. 3.19 - Фазовая характеристика сигнала

 

Проделать работу для заданных значений частоты и фазы.

 

Ангармонические осцилляторы

В данном разделе приведены лабораторные работы «Осциллятор Дуффинга» и «Осциллятор Ван-дер-Поля».

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. II. Работа с раздаточным материалом
2. III. Работа по теме урока Представление журналов
3. IV. Работа над пройденным материалом.
4. MS Excel. Расчеты с условиями. Работа со списками
5. MS Word. Работа с математическими формулами
6. V. Работа над пройденным материалом.
7. VI. Рефлексия Работа по учебнику
8. XXIV. Охрана труда при работах в зоне влияния
9. XXXIV. Охрана труда при работах на электрофильтрах
10. А. Программирование работы гирлянды, работающей в режиме бегущей волны
11. Автоклавы для обеспечения безопасной работы снабжаются, также как и сосуды, работающие под давление, предохранительной и запорной арматурой, контрольно-измерительными приборами.
12. Анализ карты гидроизогипс и работа с ней