Министерство образования и науки Республики Казахстан
Северо-Казахстанский Государственный университет
имени М. Козыбаева
Факультет энергетики и машиностроения
Кафедра «Радиоэлектроника и телекоммуникации»
Отчет
по лабораторной работе №7
по дисциплине: «Радиопередающие устройства»
на тему: «Исследование широкополосных трансформаторов»
Выполнил: студент гр. РЭТ-08-2
Аяганов Н.Ш.
Проверил: ст. преподаватель каф. РиТ
Лесик А.Н.
Петропавловск
2011
Цели работы:
1) ознакомление с принципом работы широкополосных трансформаторов на ферритах;
2) экспериментальное исследование трансформаторов на ферритах.
Описание лабораторной установки:
Лабораторная установка состоит из макета, генератора стандартных сигналов Г4-102
и осциллографа С1-65
(или высокочастотного милливольтметра В3-25
или В3-43
). Структурная схема установки приведена на рис.1.
Рисунок 1 – Структурная схема установки
На рис. 2 представлена электрическая принципиальная схема лабораторного макета. Объектом исследования являются три типа широкополосных трансформаторов: Т1
– обычный ШПТ, Т2
– ШПТ с объемным витком, Т3
– ШТЛ. Электрические схемы представленных трансформаторов идентичны для возможности обоснованного сравнения их между собой. Кроме того, эти типы трансформаторов всегда используются в широкополосных транзисторных усилителях. Трансформаторы намотаны на ферритовых кольцах с магнитной проницаемостью μ
=100, поэтому их исследование следует проводить в декаметровом и длинноволновой части метрового диапазонов (1…50) МГц.
При снятии АЧХ трансформаторов U
=
U
(
ω
)
используется входной разъем XS
1
макета, к которому подключают генератор ВЧ колебаний Г4-102
. Переключатель SA
1
обеспечивает подключение к разъему XS
1
любого из трех трансформаторов. Перемычка XP
1-
XP
2
предназначена для подключения цепочки C
1-
C
2
к переключателю SA
1
. С помощью переключателей SA
2.1
и SA
2.2
осуществляется коммутация вторичных обмоток трансформаторов на выходные разъемы XS
5
,XS
6
и XS
7
.
Экспериментальные данные:
Таблица 1 – для Т1, при Rн
=100 Ом
| f,МГц | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| U2
’, В |
0,32 | 0,87 | 0,53 | 0,28 | 0,18 | 0,12 | 0,105 | 0,095 | 0,11 | 0,125 | 0,05 |
| U2
’’, В |
0,39 | 0,86 | 0,77 | 0,4 | 0,2 | 0,13 | 0,1 | 0,105 | 0,13 | 0,03 | 0,02 |
Таблица 2 – для Т1, при Rн
=300 Ом
| f,МГц | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| U2
’, В |
0,35 | 0,55 | 0,58 | 0,2 | 0,15 | 0,11 | 0,07 | 0,05 | 0,035 | 0,023 | 0,021 |
| U2
’’, В |
0,36 | 0,55 | 0,58 | 0,2 | 0,15 | 0,11 | 0,075 | 0,05 | 0,03 | 0,02 | 0,019 |
Таблица 3 – для Т1, при Rн
=1000 Ом
| f,МГц | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| U2
’, В |
0,39 | 0,8 | 1,025 | 0,375 | 0,18 | 0,14 | 0,1 | 0,08 | 0,08 | 0,05 | 0,038 |
| U2
’’, В |
0,39 | 0,8 | 1,05 | 0,375 | 0,19 | 0,14 | 0,095 | 0,075 | 0,07 | 0,03 | 0,023 |
Таблица 4 – для Т2, при Rн
=100 Ом
| f,МГц | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| U2
’, В |
0,7 | 0,085 | 1,2 | 0,95 | 0,6 | 0,35 | 0,24 | 0,19 | 0,15 | 0,15 | 0,23 |
| U2
’’, В |
0,7 | 0,085 | 1,2 | 1 | 0,6 | 0,35 | 0,25 | 0,2 | 0,18 | 0,19 | 0,21 |
Таблица 5 – для Т2, при Rн
=300 Ом
| f,МГц | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| U2
’, В |
0,55 | 0,44 | 0,47 | 0,45 | 0,46 | 0,31 | 0,21 | 0,14 | 0,095 | 0,07 | 0,06 |
| U2
’’, В |
0,55 | 0,45 | 0,47 | 0,45 | 0,41 | 0,31 | 0,21 | 0,14 | 0,095 | 0,07 | 0,06 |
Таблица 6 – для Т2, при Rн
=1000 Ом
| f,МГц | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| U2
’, В |
0,575 | 0,525 | 0,625 | 0,525 | 0,3 | 0,21 | 0,15 | 0,1 | 0,08 | 0,11 | 0,13 |
| U2
’’, В |
0,575 | 0,525 | 0,625 | 0,475 | 0,3 | 0,21 | 0,15 | 0,11 | 0,08 | 0,11 | 0,13 |
Таблица 7 – для Т3, при Rн
=100 Ом
| f,МГц | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| U2
’, В |
0,5 | 0,875 | 1,075 | 1,05 | 0,75 | 0,5 | 0,4 | 0,25 | 0,2 | 0,19 | 0,2 |
| U2
’’, В |
0,5 | 0,85 | 1,075 | 1,1 | 0,75 | 0,5 | 0,4 | 0,25 | 0,21 | 0,18 | 0,15 |
Таблица 8 – для Т3, при Rн
=300 Ом
| f,МГц | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| U2
’, В |
0,5 | 0,625 | 0,75 | 0,775 | 0,65 | 0,5 | 0,35 | 0,2 | 0,15 | 0,11 | 0,1 |
| U2
’’, В |
0,5 | 0,625 | 0,75 | 0,8 | 0,65 | 0,5 | 0,3 | 0,2 | 0,15 | 0,1 | 0,1 |
Таблица 9 – для Т3, при Rн
=1000 Ом
| f,МГц | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
| U2
’, В |
0,525 | 0,775 | 0,95 | 0,95 | 0,75 | 0,525 | 0,375 | 0,24 | 0,19 | 0,14 | 0,13 |
| U2
’’, В |
0,52 | 0,775 | 0,975 | 1 | 0,75 | 0,525 | 0,37 | 0,23 | 0,18 | 0,14 | 0,125 |
Графики зависимостей
U
2
=
U
2
(
f
) при
U
1
=
const
:
График АЧХ для Т1, при Rн
=100 Ом
График АЧХ для Т1, при Rн
=300 Ом
График АЧХ для Т1, при Rн
=1000 Ом
График АЧХ для Т2, при Rн
=100 Ом
График АЧХ для Т2, при Rн
=300 Ом
График АЧХ для Т2, при Rн
=1000 Ом
График АЧХ для Т3, при Rн
=100 Ом
График АЧХ для Т3, при Rн
=300 Ом
График АЧХ для Т3, при Rн
=1000 Ом
Коэффициенты ассиметрии:
Коэффициент ассиметрии для Т1, при Rн
=100 Ом
Коэффициент ассиметрии для Т1, при Rн
=300 Ом
Коэффициент ассиметрии для Т1, при Rн
=1000 Ом
Коэффициент ассиметрии для Т2, при Rн
=100 Ом
Коэффициент ассиметрии для Т2, при Rн
=300 Ом
Коэффициент ассиметрии для Т2, при Rн
=1000 Ом
Коэффициент ассиметрии для Т3, при Rн
=100 Ом
Коэффициент ассиметрии для Т3, при Rн
=300 Ом
Коэффициент ассиметрии для Т3, при Rн
=1000 Ом
Результаты измерений индуктивности первичной обмотки
L
1
и индуктивности рассеивания
Ls
трансформаторов:
;
для Т1:
МГц мкГн
МГц мкГн
для Т2:
МГц мкГн
МГц мкГн
для Т3:
МГц мкГн
МГц мкГн
Выводы:
В данной лабораторной работе был ознакомилен с принципом работы широкополосных трансформаторов на ферритах.
Экспериментально были исследованы трансформаторы на ферритах:
· построены графики амплитудно-частотных характеристик по таблицам с результатами измерений;
· рассчитаны наихудшие и наилучшие коэффициенты ассиметрии для следующих ШПТ: Т1, Т2, Т3.
| ШПТ | наилучший Касс
|
наихудший Касс
|
| Т1 |
|
|
| Т2 |
|
|
| Т3 |
|
|
· по результатам измерения L1
и Ls
было определено, что наилучший ШПТ