Rezonančné obvody
Meranie rezonančných obvodov
1. Téma: Meranie rezonančných obvodov
2. Úloha: Odmerajte a zakreslite rezonančnú krivku priloženého rezonančného obvodu.
- Určite šírku pásma rezonančného obvodu
- Vypočítajte selektivitu R0
- Vypočítajte kvalitu R0
- Vypočítajte rezonančnú frekvenciu
3. Teória:
El. rezonancia v el. oscilačnom obvode vzniká, pokiaľ je frekvencia budiacich kmitov zhodná s vlastnou frekvenciou oscilátora. Amplitúda nútených kmitov dosahuje najväčšiu výchylku v okamihu, keď frekvencia nútených kmitov dosiahne vlastnú frekvenciu oscilátora - táto frekvencia sa nazýva rezonančná frekvenicia. Pri nej nastane rezonancia oscilátora, pričom amplitúda nútených kmitov je väčšia ako by zodpovedalo amplitúde sily, prípadne napätie ktoré kmitanie spôsobilo. Rezonanciu môžeme považovať za vzájomné pôsobenie dvoch oscilátorov. Jeden je zdrojom núteného kmitania (oscilátor) a druhý sa pôsobením zdroja nútene rozkmitá (rezonátor).
Cievka:
Keď je zapojená v AC (striedavom obvode), prejavuje sa hlavne indukčnosť cievky. Indukčnosť je závislá na počte závitov cievky (n), a na druhu jadra cievky. Čím viac závitov pri jednej a tej istej frekvencii cievka má, tým je väčšia indukčnosť cievky (L). Zároveň však rastie aj ohmický odpor pre prechod nosičov náboja. Potom odpor cievky v AC obvode bude XL = 2. p.f L . Cievka má fázový posun +90°.
Kondenzátor:
Prejavuje sa v jednosmernom obvode ako akumulátor. Po odpojení zo zdroja sa kondenzátor nabije a má opačnú polaritu ako zdroj. Premieňa sa tu elektrická energia na statickú energiu. Keď je kondenzátor zapojený v striedavom obvode, jeho odpor klesá s narastajúcou frekvenciou.
Odpor kondenzátora v AC obvode bude: XC = 1/2. p.f.L. Kondenzátor má fázový posun -90°.
Pri malej kapacite kondenzátora a vysokej frekvencii, predstavuje kondenzátor veľmi nízky odpor, preto vysoké frekvencie prejdú kondenzátorom ktorý má jeden vývod spojený so zemou. To sa využíva napr. v nízkofrekvenčných zosilňovačoch. K odporu, ktorý je v emitore tranzistora sa paralelne pripojí kondenzátor s malou kapacitou na odstránenie vysokých frekvencií. Malá kapacita predstavuje rádovo pF.
4. Schéma:
5. Postup merania:
- Pripravili sme si vodiče a potrebné zariadenia
- Zapojili sme obvod podľa schémy
- Zapli sme generátor
- Merali sme napätie a hodnoty sme zapisovali do tabuľky
- Z tabuľky sme vytvorili graf, na ktorom sme určili B a B
- Pomocou určených hodnôt sme vypočítali kvalitu a selektivitu rezonančného obvodu.
6. Tabuľka:
7. Vzorový výpočet:
Kvalita: Q=fr
BB Selektivita: S=B3 / B20
8.Použité pomôcky: Generátor S/N 102934;
Milivoltmeter BM 310 č. 813863,
LCR meter Mic. 4070 č. 407950059
stavebnica s RCL súčiastkami, vodiče
9. Bezpečnostné a hygienické opatrenia:
Pri meraní sme dodržali všetky opatrenia súvisiace s laboratórnym poriadkom a riadili sme sa pokynmi vyučujúceho.
