Теория электрических цепей (часть 2). Лабораторная работа №5. Исследование пассивных четырехполюсников. Вариант 4. 2020 год.

Теория электрических цепей (часть 2). Вариант 4

Лабораторная работа No 5
Исследование пассивных четырехполюсников

1. Цель работы

Исследование свойств пассивных линейных четырехполюсников.

2. Подготовка к выполнению работы

При подготовке к работе необходимо усвоить типы четырехполюсников, уравнения передачи в различных формах, параметры-коэффициенты, характеристические параметры, рабочие меры передачи, методы их расчета (глава 12 электронного учебника).

3. Теоретическое исследование

3.1. Исследовать схему пассивного резистивного четырехполюсника (рисунок 5.1).
Задать Е = 10 В, f = 1 кГц, R1 = 100 Ом, R2 = 200 Ом, R3 = 300 Ом, R4 = (100 + Nx10) Ом,
где N – номер варианта (последняя цифра пароля).

R4 = (100 + 4x10) = 140 Ом

Рисунок 5.1

4.1. Определить А-параметры четырехполюсника, исходя из их физического смысла, создавая в схеме режимы холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ).

4.1.1. Параметры А11 и А21 можно определить в режиме ХХ (рисунок 5.1), зная заданное напряжение U1 на входных (1-1') и рассчитав напряжение U2 на выходных зажимах (2-2') четырехполюсника, а также входной ток I1

Результаты измерений записать в таблицу 5.1.

Таблица 5.1
Опыт ХХ (I2 = 0) Опыт КЗ (U2 = 0)

U1, В U2, В I1, мА U1, В I1, мА I2, мА
     

В результате в режиме ХХ параметры A11 и А21 четырехполюсника определяются по формулам:

4.1.2. Параметры А12 и А22 можно определить в режиме КЗ. Для этого замкнуть зажимы 2-2' (рисунок 5.1) проводом и рассчитать напряжение на входе U1 (точки 1-1') ток I1 (на входе) и ток I2 (на выходе). Результаты измерений также записываются в таблицу 5.1. В результате в режиме КЗ определяются параметры А12 и А22:

Необходимо проверить правильность определения А-параметров, используя соотношение:
.
Если погрешность превышает 5%, то необходимо расчеты повторить вновь.

4.1.3. По найденным А-параметрам рассчитать параметры холостого хода и короткого замыкания Z1х, Z1к, Z2х, Z2к, характеристические сопротивления Zс1, и Zс2 и собственное ослабление четырехполюсника Ас по формулам

4.2.  Исследуйте рабочий режим работы четырехполюсника.

Для расчета рабочего ослабления задайте нагрузку со стороны генератора Zг в два раза меньше, чем ZC1 (рассогласование по входу), а нагрузку на выходе четырехполюсника Zн в 2 раза больше, чем Zc2 (рассогласование по выходу).
Приведите схему включения исходного четырехполюсника с нагрузками.

Рассчитайте рабочее ослабление четырехполюсника в режиме несогласованного включения
Ар=Ас +∆А1 +∆А2+∆А3,
где Ас – характеристическое ослабление четырехполюсника;
∆А1, ∆А2 – дополнительные ослабления из-за несогласованностей на входе и выходе четырехполюсника;
∆А3 – дополнительное ослабление за счет многократного отражения энергии от входных и выходных зажимов четырехполюсника.
Сделайте вывод о влиянии режима работы на величину ослабления А.

Требования к отчету

Отчет должен содержать:
– цель работы
 Исследуемую схему и данные элементов схемы;
 схемы режимов ХХ и КЗ,
 теоретический расчет А-параметров и собственного ослабления Ас четырехполюсника;
 таблицы измеренных величин и рассчитанные А-параметры, Zc1, Zc2, Ас, Z1х, Z1к, Z2х, Z2к;
 Схемы четырехполюсника, включенного между генератором и нагрузкой в согласованном и несогласованном режимах
 расчет Ас (при согласованном) и Ар (при несогласованном) режимах работы;
 подробные выводы по результатам исследования.

Уважаемый студент дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Теория электрических цепей (часть 2)
Вид работы: Лабораторная работа 2
Оценка: Зачет
Дата оценки: 12.01.2020
Рецензия: Уважаемый .......................................,

Журавлева Ольга Борисовна