Лабораторная работа №5 Исследование пассивных четырехполюсников ТЭЦ

Л р № 5

Исследование пассивных четырехполюсников

 Вариант 01

Вариант 04

Вариант 05

1. Цель работы

 

Экспериментальное 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. Экспериментальная часть.

 

3.1. Собрать схему пассивного резистивного четырехполюсника (рисунки 5.1,а и 5.1,б).

Установить 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).

 

 

 

Рисунок 5.1 а

 

 

Рисунок 5.1 б

 

3.2.        Определить А-параметры четырехполюсника по опытам холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ).

3.2.1.                       Параметры А₁₁ и А₂₁ можно определить в режиме ХХ (рисунок 5.1,б), измерив вольтметром напряжение U₁ на входных (1-4) и U₂ на выходных зажимах (3-4) четырехполюсника и амперметром входной ток I₁ (в схеме указан амперметр, работающий в режиме постоянного тока DC).

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

 

По результатам опыта ХХ определяются параметры A₁₁ и А₂₁:

 

 

3.2.2.      Параметры А₁₂ и А₂₂ можно определить в режиме КЗ. Для этого замкнуть зажимы 3-4  (рисунок 5.1,б) проводом и измерить напряжение на входе U₁ (точки 1-4) ток I₁ (на входе) и ток I₂ (на выходе). Результаты измерений также записываются в таблицу 5.1. По результатам опыта КЗ определяются параметры А₁₂ и А₂₂:

 

 

Необходимо проверить правильность определения А-параметров, используя соотношение:

 

Если погрешность превышает 5%, то необходимо измерения повторить вновь.

 

3.2.3.      По найденным А-параметрам рассчитать параметры холостого хода и короткого замыкания Z_1х, Z_1к, Z_2х, Z_2к, характеристические сопротивления Z_с1, и Z_с2 и собственное ослабление четырехполюсника А_с по формулам:

 

 

, Ом                    , Ом

 

, дБ

 

3.3.        Измерить собственное ослабление четырехполюсника А_с.

Для этого собрать схему для измерения ослабления (рисунки 5.2,а и 5.2,б). Установить значение Z_н1 равным Z_c1, а значение Z_н2 равным Z_c2 (это означает «согласование» четырехполюсника на входе и выходе, что необходимо при определении собственного ослабления).

Вольтметром (в режиме работы DC)  измерить Eи U₂.

 

Рисунок 5.2 а

 

 

 

Рисунок 5.2 б

 

Тогда собственное ослабление четырехполюсника А_с, определенное экспериментально, равно:

 

, дБ

 

Следует сравнить его с рассчитанным, в п. 3.2.3.

Определить коэффициент передачи четырехполюсника по напряжению:

 

 

 

 

3.4.        Измерить рабочее ослабление четырехполюсника при несогласованном режиме работы.

Уменьшить сопротивление Z_н1 в 2 раза (рассогласование по входу), увеличить сопротивление Z_н2 в 2 раза (рассогласование по выходу) и повторить измерения и расчеты аналогично п. 3.3.

Сделать вывод о влиянии режима работы на величину рабочего ослабления А_р.

 

4. Требования к отчету

 

Отчет должен содержать:

—       схему эксперимента и данные элементов схемы;

—       схемы опытов ХХ и КЗ, таблицы измеренных величин и рассчитанные А-параметры, Z_c1, Z_c2, А_с, Z_1х, Z_1к, Z_2х, Z_2к;

—       экспериментально найденные А_с и H_u (при согласованном) и А_р и H_uр (при несогласованном режиме работы);

—       теоретический расчет А-параметров и собственного ослабления Ас четырехполюсника;

—       выводы по работе.