Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
И активных – фильтров
4.1 Описание схем выполненных в лабораторном макете 4.1.1 Схема 1 рис.4.1.а представляет собой преобразователь и источник напряжения управляемый током. В предположении, что потенциал точки А (как при подаче , так и его отсутствии) равен нулю, а входное сопротивление 0У : передаточная функция схемы , т.е. выходное напряжение схемы оказывается пропорциональным ее входному току. 4.2.2 Схемы 2 и 3 (рис.4.1, а и б) представляют собой активные фильтры. Так схема 3 представляет собой активный фильтр нижних частот (ФНЧ) первого порядка с инвертирующим усилителем. Передаточная характеристика ФНЧ имеет вид
, где ,
а - частота среза АЧХ фильтра: , на которой значение коэффициента передачи составляет 0, 707 от его максимального значения. Максимальное значение модуля коэффициента передачи (на ) ; на частотах АЧХ схемы спадает до значения , причем крутизна спада (среза) АЧХ S составляет 20 dB на декаду (декада – десятикратное изменение частоты входного сигнала). Схема 2 представляет собой простейший вариант полосового активного фильтра, выполненного как сочетание фильтров нижних и верхних частот (ФНЧ и ФВЧ). Как и в схеме 3 макета цепь 6, С2 представляет собой пассивный ФНЧ первого порядка, где , цепь R3, C1 – ФВЧ первого порядка, где . Задавая величины R6, C2 и R3, C1, т.е. значения и фильтров можно обеспечить пропускание фильтра в некой полосе частот (рис.4.2). Здесь кривая 1 АЧХ ФНЧ (), а кривая 2 АЧХ ФВЧ ().
Рис.4.2
Как видно из рис.3.7, при задании обеспечивается пропускание фильтра в полосе . Максимальное значение коэффициента передачи схемы
(знак минус означает инверсию входного сигнала).
4.2 Состав лабораторной установки:
– лабораторный макет; – источник питания стенда 50 В; – осциллограф С1-83 (или TDS 1002); – многофункциональный генератор MOTECH FG-506; – источник питания Б5-45; – миллиамперметр М 253; – вольтметр В7–26.
4.3 Порядок выполнения лабораторной работы
1. Подключить лабораторный макет (гнезда 16, 17) к источнику питания стенда 50В, соблюдая полярность подводимого напряжения. 2. Подключить входы В7–26 к выходам 5, 6 схемы 1 и установить переключатели выбор режима в пол. U и чувствительности (диапазона измерений) в пол. 10 В. 3. Подключить М253 к гнездам 2, 3 макета, соблюдая полярность подключения, и установить диапазон измерений в пол. 0, 75 mA, множитель – в пол. х2. 4. Подключить источник питания Б5–45 к гнездам 1, 4 макета (плюс к Гн. 1) и установить значение его выходного напряжения в 0. 5. Включить источник питания стенда и подать на макет напряжение 20 В и включить В7–26 и источник питания Б5–45. Переключатель П2 макета установить в пол. 1. 6. подать на вход схемы 1 постоянное напряжение 0, 1 В (по шкале Б5–45) и измерить значения входного тока и выходного напряжения по шкалам М253 и В7–26. Занести измеренные значения в протокол измерений. 7. Отключить М253, вольтметр В7–26 и источник питания Б5–45 от схемы. 8. Подключить генератор MOTECH к входам схемы 2 макета (гнезда 7, 9), а осциллограф С1–93 к ее выходу (гнезда 10, 11), переключатель П2 установить в пол. 2. 9. Пользуясь кнопками RANGE, FVNC и на лицевой панели генератора, выбрать диапазон выходной частоты синусоидального (SINE) сигнала равный 2К–20К и установить частоту выходного сигнала примерно равной 5 кГц. 10. Регулируя амплитуду выходного сигнала генератора и чувствительность осциллографа установить на его экране изображение сигнала возможно более близкое по форме к синусоидальному. 11. Снять АЧХ схемы регулируя частоту выходного сигнала в пределах установленного диапазона (2К–20К) и измеряя его амплитуду осциллографически. Определить максимальное значение . 12. Не изменяя значения амплитуды входного сигнала повторить измерения по п.11 в частотных диапазонах 200–2К (до значения 500 Гц) и 20К–200К (до значения 100 кГц). Измеренные значения амплитуд и частот свести в таблицу. 13. Установить П2 в пол. 3 и переключить выход генератора к выходу (гнезда 12, 13) схемы 3, и осциллограф к ее выходу (гнезда 14, 15), установить частотный диапазон генератора равный (2К–20К) и снять зависимость амплитуды выходного сигнала от частоты в различных диапазонах ее изменения 2К–20К, 20К–200К, 200–2К способом указанным в п.п. 9, 10, 11, 12.
Отчет по лабораторной работе должен содержать результаты измерений и графики АЧХ фильтров выполненных в схемах 2 и 3, (при построении АЧХ целесообразно откладывать значения частот в логарифмическом масштабе), значения частот среза фильтров и полосы пропускания фильтра в схеме 2. При подготовке к защите отчета необходимо изучить параметры схем пассивных и активных ФНЧ и ФВЧ первого порядка и схемные решения полосовых и селективных RC фильтров.
|