Лабораторная работа № 7. Рабочее задание

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 13Следующая ⇒

Лабораторная работа № 7

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПРИ

ПЕРИОДИЧЕСКИХ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ

НАПРЯЖЕНИЯХ И ТОКАХ

Цель работы: исследование условий передачи сигналов несинусоидальной формы линейными электрическими цепями.

Рабочее задание

1 Предварительный расчет

1.1 Для заданного преподавателем варианта электрической цепи (рисунок 7.1), работающей на заданную нагрузку (R₂), записать комплексный коэффициент передачи по напряжению (функцию передачи по напряжению).

1.2 Заданную периодическую несинусоидальную функцию разложить в ряд Фурье. Перед выполнением этого пункта необходимо ознакомиться с методическими указаниями.

1.3 Используя передаточную функцию и полученный ряд синусоидальных функций, определить действующие значения, начальные фазы гармонических составляющих выходного напряжения и построить с указанием масштаба график выходного напряжения в функции времени. Данные вычислений занести в таблицу 7.1.

2 Экспериментальная часть

2.1 Собрать заданную электрическую цепь (см. рисунок 7.1) по схеме, представленной на рисунке 7.2.

2.2 Установив частоту звукового генератора ГЗ, равной частоте первой гармоники заданного варианта формы и частоте сигнала, и напряжение, равное действующему значению той же гармоники, измерить выходное напряжение и угол фазового сдвига напряжений. Полученные значения напряжений занести в таблицу 7.1. Начальные фазы гармонических составляющих входного напряжения из строки расчетных значений (см. таблицу 7.1) переписать в строку экспериментальных значений.

Рисунок 7.1

Рисунок 7.2

Таблица 7.1

Способы определения величин

Постоянная составляющая

Гармонические составляющие

первая

вторая

третья

U_10, В

U₂₀, В

U₁₁, В

j₁₁, град

U₂₁, В

j_21,град

U₁₂, В

j₁₂ град

U₂₂, В

j_22,град

U₁₃, В

j_13, град

расчет

эксперимент

Продолжение таблицы 7.1

Способы определения величин	Гармонические составляющие
	третья		четвертая				пятая
	U₂₃, В	j_23, град	U₁₄, В	j_14, град	U₂₄, В	j_24, град	U₁₅, В	j_15, град	U₂₅, В	j₂₅, град
расчет
эксперимент

Начальные фазы гармонических составляющих выходного напряжения определить из алгебраической суммы фазового сдвига и начальной фазы гармонической составляющей u_вх.

П р и м е ч а н и е ‑ При измерении разности фаз изображения синусоид обоих каналов осциллографа должны быть прямыми.

2.3 Установить частоту и напряжение звукового генератора равными частоте и напряжению второй гармоники, определить выходное напряжение и фазовый сдвиг напряжений при передаче сигнала через исследуемую цепь. Аналогичные измерения провести для третьей, четвертой и пятой гармоник. Полученные значения занести в таблицу 7.1.

2.4 Составить электрическую цепь по схеме, представленной на рисунке 7.3.

Получить на выходе генератора сигнал заданной формы и частоты. Зарисовать с указанием масштаба осциллограммы входного и выходного напряжений.

П р и м е ч а н и е ‑ При снятии временных диаграмм следует особое внимание обратить на масштабы изображений по вертикали и горизонтали.

Рисунок 7.3

3 Обработка экспериментальных данных

3.1 В соответствии с расчетом (п. 1) и экспериментом (пп. 2.2 и 2.3) сравнить комплексный коэффициент передачи по напряжению для каждой гармонической составляющей. Сделать выводы о зависимости модуля и аргумента коэффициента передачи от частоты, т.е. об амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристиках заданной цепи.

3.2 Сравнить временные диаграммы входного и выходного напряжений, полученные теоретически и экспериментально. Сделать выводы. Объяснить причины искажения формы напряжения при передачи сигнала через заданную цепь.

3.3 Составить отчет

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 111213 Следующая ⇒