Моделирование колебательных процессов (на примере физических задач). Щеглова И. Ю - 111 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Моделирование вынужденных электрических колебаний 111
под действием синусоидальной э.д.с.
линейная Lin), а также максимального (F) и минимального (I) значений
коэффициента передачи или частоты. Два нижних поля служат для индикации
значений частоты и соответствующего ей коэффициента передачи или фазы для
выбранного положения визира (вертикальной визирной линии), который
перемещается с помощью мыши или кнопок . Результаты измерений можно
сохранить в виде текстового файла (кнопка Save, тип файла *.bod) или в виде
графика (*.gra).
Подключение прибора к схеме осуществляется с помощью зажимов
In (ВХОД) и Out (ВЫХОД). На вход измерителя подается переменное напряжение с
любого источника (эталонное напряжение), к выходу подключается исследуемое
устройство (в нашем случае это может быть резистор, катушка индуктивности
или конденсатор колебательного контура). При этом правые клеммы зажимов
обязательно должны быть соединены с общей шиной (заземлены).
1. Подключить к колебательному контуру (рис. 4, можно без осциллографа)
измеритель АЧХ и ФЧХ:
1). Вывести окно измерителя и установить линейную шкалу по
вертикальной оси и логарифмическую по горизонтальной.
2). Подать напряжение с резистора на зажимы Out прибора, а на зажимы
Inнапряжение непосредственно с функционального генератора
20
или
дополнительного источника переменного напряжения
21
.
Активное сопротивление контура должно быть достаточно большим
порядка критического (его величина должна совпадать со значением,
выбранным в Задании 3). Рассчитать добротность контура через его
параметры.
2. Включить питание схемы и настроить измеритель таким образом, чтобы
на экране наблюдалась АЧХ колебательного контура (число анализируемых
точек (AnalysisAnalysis Options…, вкладка Instruments, поле "Points per cycle")
необходимо выбрать большимпорядка тысячи). С помощью визира определить
коэффициент передачи (или напряжениесм. выше), а также частоту,
соответствующие максимуму характеристики. Сохранить данные в файле
АЧХ_Резистор.bod и в виде файла графика с тем же именем. Нажать кнопку
Phase и получить фазо-частотную характеристику. Сохранить ее в файле
ФЧХ_Резистор.bod. Объяснить вид ФЧХ, пользуясь векторной диаграммой
колебательного контура.
3. Проследить за влиянием на АЧХ и ФЧХ величины сопротивления.
Сохранить данные для трех различных значений активного сопротивления
(величину сопротивления резистора желательно взять из Задания 1).
4. Изменить расположение элементов в схеме так, чтобы исследуемым
20
В этом случае по вертикальной оси АЧХ будет откладываться именно коэффициент передачи.
21
Если на вход измерителя АЧХ и ФЧХ подается напряжение с дополнительного источника, не
используемого в рабочей цепи, то по вертикальной оси откладывается амплитуда напряжения на
исследуемом элементе (в нашем случаена резисторе).
Моделирование вынужденных электрических колебаний                                     111
под действием синусоидальной э.д.с.
линейная Lin), а также максимального (F) и минимального (I) значений
коэффициента передачи или частоты. Два нижних поля служат для индикации
значений частоты и соответствующего ей коэффициента передачи или фазы для
выбранного положения визира (вертикальной визирной линии), который
перемещается с помощью мыши или кнопок          . Результаты измерений можно
сохранить в виде текстового файла (кнопка Save, тип файла *.bod) или в виде
графика (*.gra).
       Подключение прибора к схеме осуществляется с помощью зажимов
In (ВХОД) и Out (ВЫХОД). На вход измерителя подается переменное напряжение с
любого источника (эталонное напряжение), к выходу подключается исследуемое
устройство (в нашем случае это может быть резистор, катушка индуктивности
или конденсатор колебательного контура). При этом правые клеммы зажимов
обязательно должны быть соединены с общей шиной (заземлены).
    1. Подключить к колебательному контуру (рис. 4, можно без осциллографа)
измеритель АЧХ и ФЧХ:
       1). Вывести окно измерителя и установить линейную шкалу по
вертикальной оси и логарифмическую – по горизонтальной.
       2). Подать напряжение с резистора на зажимы Out прибора, а на зажимы
In – напряжение непосредственно с функционального генератора20 или
дополнительного источника переменного напряжения21.
    Активное сопротивление контура должно быть достаточно большим –
порядка критического (его величина должна совпадать со значением,
выбранным в Задании № 3). Рассчитать добротность контура через его
параметры.
    2. Включить питание схемы и настроить измеритель таким образом, чтобы
на экране наблюдалась АЧХ колебательного контура (число анализируемых
точек (Analysis⇒Analysis Options…, вкладка Instruments, поле "Points per cycle")
необходимо выбрать большим – порядка тысячи). С помощью визира определить
коэффициент передачи (или напряжение – см. выше), а также частоту,
соответствующие максимуму характеристики. Сохранить данные в файле
АЧХ_Резистор.bod и в виде файла графика с тем же именем. Нажать кнопку
Phase и получить фазо-частотную характеристику. Сохранить ее в файле
ФЧХ_Резистор.bod. Объяснить вид ФЧХ, пользуясь векторной диаграммой
колебательного контура.
     3. Проследить за влиянием на АЧХ и ФЧХ величины сопротивления.
Сохранить данные для трех различных значений активного сопротивления
(величину сопротивления резистора желательно взять из Задания № 1).
     4. Изменить расположение элементов в схеме так, чтобы исследуемым

20
  В этом случае по вертикальной оси АЧХ будет откладываться именно коэффициент передачи.
21
  Если на вход измерителя АЧХ и ФЧХ подается напряжение с дополнительного источника, не
используемого в рабочей цепи, то по вертикальной оси откладывается амплитуда напряжения на
исследуемом элементе (в нашем случае – на резисторе).