Исследование входного сопротивления электродинамической головки

Лабораторная работа №13

Исследование входного сопротивления электродинамической головки

В рабочем окне программы отображаются следующие элементы лабораторной установки:

1. Генератор звуковой частоты. Частота выходного сигнала изменяется в пределах от 5 Гц до 5кГц.
2. Электродинамическая головка, работающая либо в нормальном режиме,  либо в режиме с заторможенной подвижной системой. Переключение в выбранный режим осуществляется щелчком мыши на соответствующей кнопке с надписью.
3. Магазин сопротивлений. Сопротивление изменяется в диапазоне от 0.1 Ом до 99.9 Ом.
4. Осциллограф. На нем расположены кнопка ‘Калибровка’ и регуляторы усилителей вертикального и горизонтального отклонения. Кнопка “Калибровка” переводит осциллограф в режим калибровки и делает регуляторы усилителей активными. Чтобы после калибровки осциллографа перейти в режим измерений необходимо выключить кнопку ‘Калибровка’. При этом регуляторы усилителей отклонения  становятся неактивными, чтобы избежать случайной расстройки осциллографа. После запуска программы, осциллограф установлен в режим калибровки.

Кроме того, в рабочем окне программы стрелками показаны связи между этими элементами: сигнал от ГЗЧ поступает одновременно на ЭДГ и магазин сопротивлений. Сигнал с ЭДГ поступает на вход усилителя горизонтального отклонения, а сигнал от магазина сопротивлений идет на вход усилителя вертикального отклонения.

Вверху рабочего окна программы расположена полоса главного меню, содержащего два пункта: “Методические указания” и “О программе”. При выборе первого пункта на экране появляется дополнительное окно, содержащее текстовую информацию о цели лабораторной работы, задании к работе и порядке ее выполнения. Это окно может находиться на экране во время выполнения работы. При выборе второго пункта главного меню, на экране появляется окно, содержащее информацию о названии программы и ее авторах.

Порядок выполнения работы

1. Запустить файл “LAB13.EXE”
2. Произвести калибровку осциллографа. Для этого щелкнуть соответствующую кнопку на изображении осциллографа. Регулятор усилителя горизонтального отклонения установить в положение, соответствующее максимальному усилению, при котором наблюдаемая линия еще умещается в пределах экрана осциллографа. С помощью регулятора усилителя вертикального отклонения совместить линию на экране осциллографа с одной из осей координатной сетки. При этом усиление обоих усилителей осциллографа будет одинаковым. При всех последующих измерениях положение регуляторов должно оставаться неизменным.
3. Включить нормальный режим работы электродинамической головки, щелкнув на соответствующей кнопке.
4. Составить сетку частот для измерений. В указанную сетку частот должны входить, прежде всего, обе резонансные частоты f₀ и f_П. Они легко определяются при плавном изменении частоты генератора в пределах 50-400 Гц. На этих частотах эллипс вырождается в прямую линию (Z_ВХ на резонансных частотах имеет активный характер). Для получения плавной кривой  Z_ВХ необходимо взять по две частоты до и после основного механического резонанса f₀. Измерения выше частоты последовательного резонанса достаточно провести на частотах 1000, 2000 и 4000 Гц.
5. Измерить модуль входного сопротивления головки Z_ВХ, работающей в нормальном режиме, а также величину (в мм) большой a и малой b осей эллипса на всех  частотах сетки, составленной в п. 4. При измерениях обратить внимание на то, что при прохождении через резонансные частоты эллипс поворачивается вокруг большой  оси на 180^°, что означает изменение знака реактивной составляющей.
6. Повторить указанные в п. 5. измерения для головки с заторможенной подвижной системой.
7. По данным измерений в пп. 5. и 6. вычислить величины активной и реактивной составляющих входного сопротивления головок.
8. Пользуясь результатами вычислений в п. 7., определить значения модуля и составляющих вносимого сопротивления по формулам:

Z^*= Z_ВХ – Z_К;

R^*= R_ВХ – R_К;

X^*= X_ВХ – X_К,

9. где  Z^*, R^* и X^* – модуль, активная и реактивная компоненты внесенного сопротивления соответственно; Z_ВХ, R_ВХ и X_ВХ  – модуль и компоненты входного сопротивления головки, работающей в нормальном режиме; Z_К, R_К и X_К  – модуль и компоненты входного сопротивления головки с заторможенной подвижной системой (компоненты сопротивления звуковой катушки).

10. На одном графике построить частотные характеристики модуляZ_ВХ и компонент (R_ВХ и X_ВХ) входного сопротивления головки, работающей в нормальном режиме.
11. На одном графике построить частотные характеристики модуля Z^* и компонент R^* и X^* внесенного сопротивления.
12. Вычисления во всех подразделах 7. и 8. удобно выполнить в виде таблицы.