6. Вопросы для домашней подготовки

6.1. С какой целью используются электрические цепи, схемы которых при- ведены на рис. 1?

6.2. В каком случае форма импульса на выходе дифференцирующей цепи не зависит от длительности входного импульса?

6.3. При каком условии дифференцирующая цепь передаёт форму входного сигнала без искажения?

6.4. При каком условии цепи (рис. 1, c,d) могут моделировать операцию интегрирования?

Литература

1. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. М.: «Радио и связь», 1985.

2. Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники. М.: «Высшая школа», 1988.

3. Нефёдов В.И. Основы радиоэлектроники. JVL: «Высшая школа», 2000.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ И ФАЗОВЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

1. Цель и содержание работы

Расчёт параметров и экспериментальное получение частотных и фазовых характеристик электрических цепей.

2. Схемы и методики измерений

На рис. 1 представлены варианты электрических цепей, представляющих собой фильтры низких частот (ФНЧ) RC , RL  и LC  типа, а на рис.2 фильтры высоких частот (ФВЧ) RC , RL  и LC  типа.

Рис. 1. Схемы фильтров низких частот

Рис. 2. Схемы фильтров высоких частот

2.1. Подключение фильтров.

Схема измерительной установки приведена на рис.3.

Рис. 3. Схема измерительной установки

Гармонические колебания от генератора типа ГЗ-33 подаются на зажимы 1-2 исследуемого четырёхполюсника и одновременно на вход первого канала двухлучевого осциллографа типа С1-55. Выходные сигналы с зажимов 3-4 по­даются на вход второго канала осциллографа.

2.2. Снятие амплитудно-частотной характеристики (ачх)

При снятии АЧХ частоту колебаний устанавливают по шкале генератора, а амплитуду измеряют по отклонению луча на экране осциллографа или с по­мощью вольтметра переменного тока. Коэффициент передачи К() = U_вых/U_вх. Поддерживая постоянной амплитуду входного сигнала, снимают зависимость выходного напряжения от частоты, а затем строят график частотной зависимо­сти коэффициента передачи. Поскольку эта зависимость для RC и RL  цепей носит достаточно плавный характер, используют логарифмический масштаб по горизонтальной оси частот. Для этого частоту сигнала изменяют по закону: f_x = f_н 2ⁿ, где f_н  начальное значение частоты, а n = 1, 2, ... ., к (например, 100 Гц, 200 Гц, 400 Гц и т.д.). Для фильтров LC  типа требуется более детальное изучение частотных характеристик вблизи граничной частоты полосы пропускания, по­этому следует выполнить измерения на промежуточных частотах между ука­занными значениями: f_x = f_н ( )ⁿ, где n = 1, 2,... , к.

2.3. Снятие фазочастотных характеристик (фчх)

ФЧХ снимают, измеряя фазовый сдвиг между выходным и входным сиг­налами осциллографическим методом (рис, 4).

Рис.4. Измерение фазовых сдвигов между колебаниями U_вых и U_вх

Для этого на экране осциллографа по делениям шкалы измеряют период гармонического колебания Т и временной сдвиг между входным и выходным сигналами t_, после чего вычисляют фазовый сдвиг

.

Для удобства измерений развёртку сигнала устанавливают так, чтобы на экране осциллографа умещалось на более двух периодов колебаний, а размах колебаний был бы одинаков. Полученные результаты заносят в таблицу, по ко­торой строят зависимость фазового сдвига выходного сигнала относительно входного от сдвига по частоте, то есть ФЧХ.