Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Задание. 3.1 Схемы простейших пассивных RC-фильтров нижних частот 1-го и 2-го порядков (рисунок 3.1) собраны на макетной плате (рисунки 3.2
|
|
3.1 Схемы простейших пассивных RC -фильтров нижних частот 1-го и 2-го порядков (рисунок 3.1) собраны на макетной плате (рисунки 3.2, 3.3). Номиналы компонентов схем приведены в таблице 3.1.
Рисунок 3.1-Схемы электрические принципиальные исследуемых RC -фильтров
Рисунок 3.2-Макетная плата
Рисунок 3.3-Схема электрическая принципиальная макетной платы
Таблица 3.1 Номиналы компонентов
| R1 | R2 | C1 | C2 | E |
| Ом | Ом | 2.2 мкФ | 2.2 мкФ | 5 В |
3.2 Запустить программу Multisim и собрать схемы, показанные на ри- сунке 3.1. К входу каждой схемы подключить функциональный генератор и включить его в режим синусоидального сигнала. Установить амплитуду 5 В и частоту 1000 Гц. К выходу каждой схемы подключить измеритель частот- ных характеристик (ИЧХ). На панели ИЧХ установить количество расчетных точек равным 1000 (кнопка Set). Включить линейный масштаб по оси орди- нат (Vertical/Lin). Остальные параметры ИЧХ должны соответствовать ри- сунку 3.4. Включить режим моделирования.
Рисунок 3.4-Примерный вид окна программы Multisim при измерении АЧХ
3.3 Измерить 8-10 точек АЧХ и ФЧХ для каждой схемы и записать по- лученные значения в таблицы 3.2 и 3.3
Таблица 3.2 - Результаты моделирования для фильтра 1-го порядка
| f, Гц | |||||||||||
| FU | |||||||||||
| , ° |
Таблица 3.3- Результаты моделирования для фильтра 2-го порядка
| f, Гц | |||||||||||
| FU | |||||||||||
| , ° |
С помощью визирной линии определить частоты среза фильтров по
уровню
. Определить фазовый сдвиг на частоте среза для каждого
фильтра.
3.4 Установить плату на рабочую станцию. Ключ K1 должен быть ра- зомкнут. Пригласить преподавателя для окончательного контроля.
3.5 Запустить виртуальный прибор лабораторной работы №5 (ПУСК/ПРОГРАММЫ/REVICOM/ТЛЭЦ). В поле " Амплитуда" установить значение, заданное преподавателем. С помощью осциллографа (рисунок 3.5) измерить размах напряжения (2 U m.вых) на выходе ФНЧ в режиме холостого хода для фильтра 1-го порядка при значениях частот, соответствующих таблице 3.2.
Рисунок 3.5-Окно виртуального прибора лаб. работы №5 при исследовании фильтра 2-го порядка
Результаты записать в таблицу 3.4.
Таблица 3.4- Результаты эксперимента для фильтра 1-го порядка
| Измере- но | f, Гц | ||||||||||
| 2Umвых | |||||||||||
| Вычис- лено | Uвых, В | ||||||||||
| FU | |||||||||||
| A, Нп |
3.6 Замкнуть ключ K1. Повторить предыдущий опыт и измерить размах напряжения (2 U m.вых) на выходе ФНЧ в режиме холостого хода для фильтра 2-го порядка при значениях частот, соответствующих таблице 3.3. Результа- ты записать в таблицу 3.5, аналогичную таблице 3.4.
3.7 Вычислить действующие значения напряжений на выходе фильтров
– U вых; функции передачи по напряжению – FU; функции ослабления (затуха- ния) фильтров – А.
Расчетные формулы:
· 
действующие значения падения напряжения на выходе фильтра:
|
· функция передачи фильтра:
F = Uвых;
U U
вх
· функция ослабления фильтра в неперах:
æ U
A = ln вх
ö æ
= ln
1 ö;
ç ÷ ç ÷
è Uвых ø è F U ø
· частота среза ФНЧ 1-го порядка:
cp =;
RC
fср
= ср.2
Результаты измерений и расчетов занести в таблицы 3.4, 3.5.
3.8 По результатам расчетов построить АЧХ функции передачи FU(f), функции ослабления А(f), а также, график функциональной зависимости на- пряжения на выходе Uвых(f). Построение выполнить в логарифмическом
масштабе частоты. Сравнить фильтры по частоте среза и скорости спада АЧХ. Сравнить результаты компьютерного моделирования и эксперимента.