«Частотные характеристики rl-цепей»

Цель: изучить частотные характеристики RL-цепей, сравнить и проанализировать их для двух предложенных схем.

Краткие теоретические сведения

1) Принципиальная схема RL-цепи представлена на рис. 18.

Рис. 18 – Схема RL-цепи

Комплексная функция входного сопротивления

Zвх = Rвх + jXвх = R + jωL = R(1 + jωτ),

(11)

где τ = L / R – постоянная времени RL-цепи, имеющая размерность времени. Активная часть входного сопротивления равна R, реактивная – Х_вх = ωL = ωτR, полное входное сопротивление

Zвх (ω) = R √ 1 + ω2 τ2.

(12)

Комплексная передаточная функция по напряжению имеет вид

Ku (jω) = ŮL/Ů1= jωL / (R + jωL) = 1/[1+ 1/(jωτ)].

(13)

и совпадает с передаточной функцией CR-цепи (рис. 17).

Задание. Собрать схему, представленную на рис. 18. Изменяя значения R и L, снять амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики цепи. Результаты измерений занести в таблицы 9,10. Порядок выполнения изложен в работе № 4.

Табл.9

R(Ом)	L(мГн)	К1 (мВ)	f1 (Гц)	…	…	Кn (мВ)	fn (Гц)
1	1
	10
	100
10	1
	10
	100
100	1
	10
	100

Табл.10.

R(Ом)	L(мГн)	φ1 (мВ)	f1 (Гц)	…	…	φn (мВ)	fn (Гц)
1	1
	10
	100
10	1
	10
	100
100	1
	10
	100

По результатам измерений построить амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики, а также годограф комплексной передаточной функции RL-цепи.

2) Принципиальная схема LR-цепи представлена на рис. 19.

Ů1

Рис. 19 – Схема LR-цепи

Комплексная функция входного сопротивления определяется выражением (11), полное входное сопротивление – выражением (12).

Комплексная передаточная функция по напряжению имеет вид

Ku (jω) = ŮR /Ů1= R/Zвх (jω) = 1/(1+ jωτ).

(14)

и совпадает с передаточной функцией RC-цепи (рис. 5).

Задание. Собрать схему, представленную на рис. 19. Изменяя значения R и L, снять амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики цепи. Результаты измерений занести в таблицы 10,11. Порядок выполнения изложен в работе № 4.

Табл.10

R(Ом)	L(мГн)	К1 (мВ)	f1 (Гц)	…	…	Кn (мВ)	fn (Гц)
1	1
	10
	100
10	1
	10
	100
100	1
	10
	100

Табл.11.

R(Ом)	L(мГн)	φ1 (мВ)	f1 (Гц)	…	…	φn (мВ)	fn (Гц)
1	1
	10
	100
10	1
	10
	100
100	1
	10
	100

По результатам измерений построить амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики, а также годограф комплексной передаточной функции LR-цепи. Провести сравнительный анализ полученных для двух схем результатов и сопоставить их с характеристиками RC-цепей.

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6