Материал: Лабораторная работа 18
Федеральное агентство связи
ордена Трудового Красного Знамени
Федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский технический университет связи и информатики
Кафедра «Теории электрических цепей»
Лабораторная работа №18
«Исследование на ЭВМ А-параметров четырехполюсников»
Выполнила:
студентка группы БСТ1904
Пантелеева К.А.
Вариант 15
Проверил:
доц. Микиртичан А.Г.
Москва 2020
Оглавление
1 Цель работы 3
2 Схема 3
3 Формулы 3
4 Предварительный расчет 3
Экспериментальная часть 8
1 Цель работы
С помощью программы Micro-Cap определить А-параметры пассивного линейного четырехполюсника с помощью опытов холостого хода и короткого замыкания. Получить практические навыки в проведении машинных экспериментов и обработки их результатов.
2 Схема
3 Формулы
U1=A11U2-A12I2
U1=A21U2-A22I2
U1=I1 (Z1+Z2)
U2=I1Z2
A11=
A12=Z1,
A21=
,
A22=1
ZВХ=
4 Предварительный расчет
Пусть R1 = 1.5 кОм, из исходных данных возьмем: R2=10 Ом, С=1 мкФ, L=10 мГн. По этим данным рассчитаем А-параметры четырехполюсника, комплексное входное сопротивление.
По предварительному расчету
f, кГц |
|A11| |
φ11,градус |
|A12|,Ом |
φ12,градус |
|A21|,См |
φ21,градус |
|A22| |
φ22,градус |
Zвх,Ом |
3 |
155 |
17,7 |
1512 |
7, 2 |
0,102 |
10,7 |
1 |
0 |
1520 |
5 |
162 |
29 |
1532 |
12 |
0,105 |
17,4 |
1 |
0 |
1543 |
7 |
172 |
39,5 |
1563 |
17 |
0,110 |
23,7 |
1 |
0 |
1564 |
Получено экспериментально
f, кГц |
|A11| |
φ11,градус |
|A12|,Ом |
φ12,градус |
|A21|,См |
φ21,градус |
|A22| |
φ22,градус |
Zвх,Ом |
3 |
155 |
17,7 |
1512 |
7,162 |
0,102 |
10,7 |
1 |
0 |
1520 |
5 |
161 |
29 |
1533 |
11,829 |
0,105 |
17,4 |
1 |
0 |
1533 |
7 |
170 |
39,5 |
1563 |
16,342 |
0,110 |
23,7 |
1 |
0 |
1545 |
Графики модулей и аргументов А-параметров
Экспериментальная часть
Получим А-параметры пассивного линейного четырехполюсника (Рис.1) экспериментально. Для этого будем использовать режим холостого хода (А11 и А21) и режим короткого замыкания (А12 и А22). Соберем схему четырехполюсника в программе схемотехнического моделирования Micro-Cap (Рис. 3)
Рис.3
Определяем A11 и А21 параметры в режиме холостого хода:
Преобразуем
схему (Рис.4)
Рис.4
Строим графики для A11 и А21 параметров:
Для А11
Вывод: с увеличением частоты увеличивается значение коэффициента A11 и его фаза.
Для А21
Вывод: При увеличении частоты возрастает значение коэффициента А21 (проводимость) и значение его фазы.
Определяем A12 и А22 параметры в режиме короткого замыкания:
Преобразуем
схему (Рис.7)
Рис.7
Строим графики для A12 и А22 параметров:
Для А12
Вывод: При увеличении частоты возрастает значение коэффициента А12 (сопротивление) и значение его фазы.
Для А22
Вывод: При увеличении частоты значение коэффициента А22 и значение его фазы остаются неизменными, поскольку А22=const.
Вопросы для самопроверки:
Каковы основные формы записи уравнений пассивного линейного четырехполюсника?
Форма |
Уравнения |
А-форма |
|
Y-форма |
|
Z-форма |
|
Н-форма |
|
G-форма |
|
B-форма |
|
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Какие опыты необходимо выполнить для определения А- параметров четырехполюсника?
Необходимо выполнить 2 опыта: рассмотреть четырехполюсник в режиме холостого хода и в режиме короткого замыкания.
В каких единицах измеряются А, Z, Y, H-параметры четырехполюсника?
А-параметры: А11 и А22 являются безразмерными; А12 измеряется в Омах(Ом); А21 измеряется в Сименсах(См)
Z-параметры измеряются в Омах (Ом)
Y-параметры измеряются в Сименсах (См)
Н-параметры: H12 и H21 являются безразмерными; H11 измеряется в Омах(Ом); H22 измеряется в Сименсах(См)
Напишите выражения, с помощью которых рассчитывают входное и выходное сопротивление четырехполюсника?
Zвх= Z1 + Z2
Zвых = Z2
Что называется, прямой передачей? Приведите пример.
Прямая передача – передача, происходящая от входа к выходу. Примером служит интегрирующая цепь (Рис.1)
Рис.1