Параллельная RLC цепь
Цель работы- разобраться в методике исследования и выполнить индивидуальное исследование параллельной RLC цепи с заданной резонансной частотой f0 (см таблицу вариантов). R1=1 кОм, L и C выбираются произвольно.
| № | ||||||||||||
| f0 (кГц) | 1.5 | 2.5 | 3.5 | 4.5 | 5.5 | 6.5 |
Ниже приведен пример исследования последовательной RLC цепи с некоторыми параметрами. Источником сигнала является Function Generator из меню Instruments, включенный в режиме прямоугольных импульсов.
Проведем исследование схемы рис 4.19 при частоте следования импульсов f ниже резонансной, резонансной и выше резонансной.
Рис 4.19. Исследуемая RLC цепь
Осциллограф контролирует форму и амплитуду входного и выходного сигнала. Боде-плоттер служит для определения резонансной частоты.
Рис 4.20. АЧХ RLC цепи
Резонансная частота составляет f0 = 5.163 кГц.
Рис 4.21. Осциллограмма сигналов на резонансной частоте f0=5.16 кГц.
При входном импульсном сигнале резонансной частоты f0 выходной сигнал представляет собой синусоидальный сигнал частоты f0.
Рис 4.22. Осциллограмма сигналов на частоте f=4 кГц, меньше резонансной частоты f0
При частоте следования импульсов меньше резонансной (4 кГц) выходной сигнал представляет собой синусоидальный сигнал совпадающий с входной частотой f = 4 кГц, но заметно меньшей амплитуды, чем на резонансной частоте.
Рис 4.23. Осциллограмма сигналов на частоте f=6 кГц, большей резонансной частоты f0
При частоте следования импульсов больше резонансной (6 кГц) выходной сигнал также представляет собой синусоидальный сигнал, совпадающий с входной частотой f = 6 кГц, но тоже малой амплитуды.
Выводы: Параллельная RLC цепь выделяет первую гармонику из прямоугольного сигнала резонансной частоты и ослабляет высшие гармоники.
Контрольные вопросы
1. Какие требования предъявляются к длительности импульса Tи и постоянной времени τ RC цепи при выполнении операции;
¾ интегрирования,
¾ дифференцирования.
2. Назовите область применения дифференцирующей и интегрирующей RC цепей.
3. Какая RC цепочка применяется для формирования коротких импульсов?
4. Какая RC цепочка применяется для формирования линейно-изменяющихся сигналов?
5. Чем можно плавно подстроить резонансную частоту в последовательной и параллельной RLC цепи?
6. Назовите область применения последовательной и параллельной RLC цепи?
7. Объясните поведение АЧХ и ФЧХ дифференцирующей и интегрирующей RC цепей.
8. Какой фазовый сдвиг в последовательной и параллельной RLC цепи на резонансной частоте?