Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Все измерения проводите при подключенном к емкости контура вольтметре ВК7-26.





Изменяя частоту генератора в интервале 120-150 кГц, добейтесь максимального тока в контуре при постоянном уровне входного сигнала. Установите на выходе источника напряжения усилителя стенда уровень сигнала, при котором максимальный ток в контуре будет не более 5 мА.

 

2. Измерьте резонансную частоту контура.

Отключите добавочное сопротивление R1 (тумблер Т1 установите в положение 2) и сопротивление нагрузки R2 (тумблер Т2 - в положение 1). Изменяя частоту генератора, добейтесь максимального тока в контуре, сохраняя постоянным уровень входного сигнала. По шкале генератора определите значение резонансной частоты f0.

 

3. Исследуйте зависимость от частоты тока и входного сопротивления последовательного колебательного контура.

Не меняя положение тумблеров Т1 и Т2, измерьте ток в цепи при неизменном входном напряжении на частотах от 0,9f0 до 1,1f0 с шагом не более 1 кГц (всего 20-30 точек).

Определите абсолютную расстройку контура на каждой из частот. Результаты занесите в табл. 14 с соответствующим числом столбцов.

По результатам измерений вычислите входное сопротивление контура на каждой из частот и запишите полученные значения в табл. 14. Постройте графики зависимостей I(Df) и Z(Df). Проанализируйте полученные результаты.

 

Рис. 23. Схема исследуемой цепи

 

Из табл. 10 и графика Z(Df) определите сопротивление потерь колебательного контура . Чем оно обусловлено, от чего зависит?

 

Таблица 14

. Зависимость от частоты тока и сопротивления контура

F, кГц          
Df, кГц          
Uвх, В          
I, мА          
Z, Ом          

 

4. Изменяя, как и в предыдущем случае, частоту генератора, снимите амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) контура - зависимость выходного напряжения Uвых от абсолютной расстройки Df при неизменном уровне входного напряжения Uвх. По данным эксперимента вычислите коэффициент передачи H=Uвых/Uвх. Результаты занесите в табл. 15.

Обратите внимание на то, что подключение вольтметра к

выходу контура (к конденсатору) изменяет резонансную частоту по сравнению с предыдущим значением. Это обусловлено влиянием паразитной входной емкости прибора (20-40 пФ).

Постройте график АЧХ H(Df) и определите полосу пропускания П и добротность Q контура. Результаты запишите в табл. 16.

 

Таблица 15

Амплитудно-частотная характеристика контура

F, кГц          
D f, кГц          
Uвх, В          
Uвых, В          
H          
Hрасч          
DH          

5. Рассчитайте теоретически зависимость H(Df) (через обобщенную расстройку), используя экспериментальные значения резонансной частоты f0 и полосы пропускания П.

Определите погрешность DH=Hрасч-H. Результаты внесите в табл. 15. На построенный ранее график АЧХ нанесите расчетную кривую. Сравните результаты.

 

6. Исследуйте влияние добавочного сопротивления потерь R1 контура на его добротность методом "трех отсчетов". Для этого тумблер Т1 установите в положение 1 (Т2 остается в положении 1), вольтметр подключите к емкости контура.

Изменяя частоту генератора, настройтесь в резонанс и измерьте резонансное выходное напряжение Uрез. Определите величину выходного напряжения на границе полосы пропускания Uгр=Uрез/ .

Уменьшая частоту генератора относительно резонансной, добейтесь, чтобы вольтметр показывал напряжение, равное Uгр. По шкале генератора определите нижнее значение частоты на границе полосы пропускания fmin. Затем, увеличивая частоту, аналогично определите верхнюю частоту на границе полосы пропускания fmax.

Не забывайте контролировать постоянство входного напряжения при всех измерениях. Полоса пропускания контура с добавочным сопротивлением равна

Пдоб=fmax - fmin.

Определите добротность контура Qдоб с добавочным сопротивлением. Результаты внесите в табл. 16.

 

Таблица 16

Полоса пропускания и добротность контура

П, кГц Q Пдоб, кГц Qдоб Пн,, кГц Qн
           

7. Аналогично предыдущему методом трех отсчетов определите влияние на добротность контура сопротивления нагрузки, подключенного к конденсатору. Для этого тумблер Т1 переведите в положение 2 (добавочное сопротивление отключено), а тумблер Т2 - в положение 2 (подключено сопротивление нагрузки R2). Измерьте граничные частоты полосы пропускания, определите полосу пропускания Пн и добротность контура Qн.

Результаты запишите в табл. 16, сравните результаты.

 

ДЛЯ ПЫТЛИВЫХ

 

8. По данным эксперимента определите паразитную емкость вольтметра, используя изменение резонансной частоты по максимуму тока в контуре при отключении и подключении вольтметра ВК7-26 к емкости контура.

 

9. С помощью двухлучевого осциллографа снимите фазо-частотную характеристику коэффициента передачи контура. Для этого один вход осциллографа подключите на вход контура (к источнику напряжения), а второй - к выходу (к емкости) контура. Изменяя частоту генератора в окрестности резонанса, как это делалось в пункте 4, установите устойчивое изображение двух гармонических колебаний и определите сдвиг фаз между ними.

Постройте график зависимости сдвига фаз между выходным и входным сигналами от абсолютной расстройки. Проделайте те же измерения с включенным добавочным сопротивлением, сравните результаты.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ

 

1. Рассчитайте комплексный коэффициент передачи, АЧХ и ФЧХ четырехполюсников, схемы которых показаны на

рис. 24, постройте их графики.

Рис. 24

 

2. Определите полосу удержания четырехполюсников на рис. 24а, рис. 24б и рис. 24д.

3. Определите полосу пропускания четырехполюсников на рис. 24в, рис. 24г и рис. 24е.

4. Рассчитайте коэффициент прямоугольности четырехполюсников на рис. 24.

5. По данным, приведенным в табл. 17, определите граничные частоты полосы пропускания последовательного колебательного контура с параметрами L, C, r, резонансной частотой и добротностью .

Таблица 17

Вариант мкГн пФ Ом МГц
    -   1,5 -
  -       -
        - -
    -   -  
  -     -  
    -   -  
      - -  
    -   1.5 -
  -       -
  -     -  

 

6. Определите эквивалентную добротность последовательного колебательного контура из задачи 5 при подключении к его емкости сопротивления нагрузки кОм.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7

СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ЦЕПЕЙ

 

1. В программе MicroCAP исследуйте частотные характеристики последовательного колебательного контура, показанного на рис. 24 при , и (аргументы тригонометрических функций – в радианах).

 

Рис. 24

 

Определите резонансную частоту контура в килогерцах, введите полученное значение в АКОС, тема 27, ответ 1.

Найдите максимум АЧХ и внесите его в АКОС, тема 27, ответ 2. По АЧХ определите полосу пропускания контура, полученное значение в килогерцах введите в АКОС, тема 27, ответ 3

Увеличьте сопротивление потерь и индуктивность в два раза и по АЧХ определите резонансную частоту контура в килогерцах, максимум АЧХ и полосу пропускания в килогерцах (результаты введите в АКОС, тема 27, ответы 4, 5 и 6 соответственно).

 

2. В программе WorkBench проведите моделирование частотных фильтров, схемы которых показаны на рис. 25а (полосовой фильтр) и рис. 25а (режекторный фильтр). Параметры контура указаны в п. 1 и

Рис. 25

 

Приведите графики АЧХ, максимум АЧХ в цепи рис. 25а и минимум АЧХ в цепи рис. 25б, умноженные на 1000, введите в АКОС, тема 28, ответы 1 и 2 соответственно.

Рассмотрите влияние сопротивлений и на форму АЧХ, приведите в отчете необходимые кривые.

 

3. Проведите расчет в координатах обобщенной расстройки АЧХ цепи рис. 25а для четных номеров студента или рис. 25б для нечетных . Преобразуйте полученные формулы в координаты частоты , постройте график, сравните его с результатами моделирования.

 

4. В программе MicroCAP получите частотные характеристики резонансных цепей, показанных на рис. 26.

 

Рис. 26

Параметры элементов приведены в п. 1 и п. 2.

Представьте в отчете графики АЧХ, максимум АЧХ в цепи рис. 26а и минимум АЧХ в цепи рис. 26б, умноженные на 1000, введите в АКОС, тема 28, ответы 3 и 4 соответственно.

Рассмотрите влияние сопротивлений и на форму АЧХ, приведите в отчете необходимые кривые.

 

5. В программе MicroCAP проведите моделирование зависимости от частоты амплитуды напряжения на сложном параллельном колебательном контуре, показанном на рис. 27, при:

, , , и

(аргументы тригонометрических функций – в радианах).

 

Рис. 27

 

Представьте в отчете график, максимум напряжения на контуре в вольтах введите в АКОС, тема 28, ответ 5. Рассчитайте это напряжение, сравните результаты.

Проведите моделирование зависимости от частоты амплитуды тока емкости , его резонансное значение в миллиамперах введите в АКОС, тема 28, ответ 6.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

 

Цель работы: исследование связи формы и параметров периодических сигналов с их амплитудными и фазовыми спектрами.

 

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА

 

Рабочее окно программы для исследования спектров периодических сигналов показано на рис. 28. В его верхней части изображается временная диаграмма исследуемого сигнала, а в нижней – спектры амплитуд и фаз. Рабочее разрешение экрана 800×600 пиксель.

 

Рис. 28

В правом верхнем углу расположена панель управления программой. На ней расположен переключатель для выбора сигналов и регуляторы их параметров. Все изменения немедленно отображаются на временной диаграмме.

После установки требуемых параметров нажимается кнопка «Вычисление спектров» и на графиках отображаются спектры амплитуд и фаз сигналов. Численные значения амплитуд и фаз первых двадцати гармоник выдаются в таблицу в правой нижней части экрана.

Программа обеспечивает синтез (суммирование гармоник) сигнала по его спектру. Для этого регуляторами задаются начальный номер гармоники и их количество.

Затем нажатием кнопки «Синтез» на временной диаграмме отображается полученная функция времени. Кнопкой «сброс»

график очищается, и переход в режим синтеза возможен по-

сле нажатия кнопки «Вычисление спектров».

Программа определяет ширину спектра сигнала при заданном уровне мощности, регулятор которого находится в центре рабочего окна.

Регистрация результатов исследований производится копированием экрана монитора через системный буфер Windows нажатием клавиши «Print screen». После этого изображение вводится в заранее открытый файл редактора Word для формирования отчета по лабораторной работе.

Пример такого перехвата экрана показан на рис. 28.

 

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

 

1. Исследуйте спектр гармонического сигнала с амплитудой , периодом при задержке . Установите задержку от периода сигнала . Затем установите периода.

Сравните спектры амплитуд и фаз этих трех сигналов. Проверьте свойства запаздывания и симметрии сигналов.

2. Выберите пилообразный сигнал при , , , исследуйте его спектры амплитуд и фаз. Обратите внимание на похожесть формы пилообразного и гармонического сигналов. Сравните их спектры.

Установите задержку от периода. Сравните спектры смещенного и исходного сигналов, проверьте свойство (теорему) смещения.

3. Исследуйте спектры амплитуд и фаз периодической последовательности прямоугольных импульсов при исходных значениях параметров , , , скважности сигнала ( - длительность импульса) и длительности фронта в процентах от .

Увеличьте период сигнала до . Как изменяются спектры амплитуд и фаз? Проверьте свойство изменения временного масштаба сигнала. Рассмотрите влияние на спектры амплитуд и фаз длительности импульсов, изменяя их скважность от 2 до 10.

Как изменяется при этом ширина спектра при учитываемой доле мощности 90% () и 99% (), значения которых внесите в табл. 18. Определите ширину спектра по положению первого нуля огибающей спектра.

Постройте графики зависимости ширины спектра от длительности импульса.

Таблица 18

Q     ….  
t, мс        
Ш90, кГц        
Ш99, кГц        
Ш0, кГц        

 

4. Проанализируйте спектр пачки из двух импульсов при скважности и произвольной задержке. Этот сигнал

можно рассматривать как сумму двух импульсных потоков той же длительности (скважности) при соответствующих смещениях.

Установите эти последовательности прямоугольных импульсов в моделирующей программе, определите их спектры амплитуд и фаз. Для третьей гармоники проверьте свойство линейности спектров. Сделайте выводы. Сравните ширину спектра пачки импульсов и одиночной последовательности.

5. Установите импульсную последовательность при скважности . Проведите синтез этого сигнала при числе гармоник 5, 10, и 30. Сравните результаты, сделайте выводы.

 

ДЛЯ ПЫТЛИВЫХ

 

6. Исследуйте влияние на спектры импульсных сигналов длительности их фронта и среза. Как они влияют на ширину спектра сигнала?

7. Проведите имитационное моделирование в программах MicroCAP или WorkBench спектров произвольных сигналов, например, последовательностей прямоугольных импульсов.

8. Создайте модель фильтра нижних (верхних) частот и проанализируйте изменения спектров проходящих через нее сигналов (прямоугольных импульсов).

9. Проведите численные расчеты спектров рассмотренных в лабораторной работе сигналов в программе MathCAD.

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ СПЕКТРОВ ПЕРИОРДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

 

Исследуйте спектры амплитуд сигналов при прохождении последовательности прямоугольных импульсов через фильтрующие цепи. Применительно к RC фильтру нижних частот модель представлена на рис. 29.

Рис. 29

 

Проанализируйте частотные характеристики цепи и временные диаграммы сигналов на входе и выходе.

Сравните спектры амплитуд входного и выходного сигналов, проанализируйте влияние параметров цепи, сделайте соответствующие выводы.

Объясните характер наблюдаемых спектров и их отличие от теоретического вида. Как форма спектров связана с длиной реализации сигнала, частотой квантования (этот вопрос выходит за рамки курса ОТЦ)?

Аналогично рассмотрите прохождение того же сигнала через простейший RC фильтр верхних частот, последовательный RLC колебательный контур, проведите анализ результатов моделирования. Соответствующие модели показаны на рис. 30 и 31 соответственно.

 

Рис. 30 Рис. 31

 

Проведите исследования спектров сигналов с использованием программы MATHCAD на базе функции fft.

Функция fft(u) реализует быстрое преобразование Фурье (БПФ) вида

 

,

 

где ui – отсчеты сигнала u(t) в моменты времени ti=i´Dt, i – номер отсчета, Dt – интервал дискратизации сигнала по времени на периоде колебаний T=N´Dt, N = 2m – число отсчетов на периоде сигнала (m – целое число), Sn – результат БПФ, комплексное число, определяющее n-ю гармонику сигнала.

Постоянная составляющая спектра сигнала U0 равна

 

,

 

а амплитуда n-й гармоники Un и ее начальная фаза yn определяются выражениями:

 

,

 

.

 

Изменяя параметры сигнала, исследуйте их влияние на спектры амплитуд и фаз, сравните результаты с полученными с помощью пакета MICROCAP.

С помощью пакета MATHCAD рассмотрите влияние изменения амплитуд и начальных фаз гармоник последовательности прямоугольных импульсов на форму временной диаграммы.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ

 

6.1. Используя данные табл. 19, из временной диаграммы рис. 32 определите аналитическое выражение временной зависимости u(t) на интервале одного периода колебаний. Рассчитайте коэффициенты ряда Фурье и постройте график спектра амплитуд для первых пяти гармоник.

 

Рис.32

 

Таблица 20

Вариант В В В мс
         
         
         
         
  -20      
  -20      
         
         
         
         

 

 

6.2. Определите комплексные спектральные плотности, спектры амплитуд и фаз одиночных сигналов, показанных на рис. 33, постройте их графики.

 

Рис.33

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9

СВОБОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

 

Цель работы - экспериментальное исследование свободных процессов в линейных электрических цепях.

 

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

 

1. К исследуемой цепи, схема которой показана на рис. 34, подключите электронный ключ (ЭК), размещенный в верхней части стенда.

 

Рис. 34. Схема исследуемой цепи

 

2. Исследуйте свободные процессы в цепи первого порядка.

2.1. Регулятор резистора R1 установите в крайнее правое положение (максимальное сопротивление) и при отключенном ЭК измерьте с помощью вольтомметра В7-26 его величину. Запишите значение емкости C.

Тумблер Т1 переведите в положение 2. Подключите осциллограф к емкости и при синхронизации от ЭК добейтесь устойчивого изображения свободного апериодического процесса.

2.2. Зарисуйте зависимость напряжения емкости от времени. По осциллограмме определите постоянную времени цепи tэ. Вычислите величину tр по известным R1 и C и определите относительную погрешность d.

Результаты занесите в табл. 21.

Таблица 21

Постоянная времени цепи

R1, кОм C, пФ tэ, мс tр, мс d, %
         
         

 

2.3. Установите регулятор резистора R1 в среднее положение и при отключенном ЭК измерьте величину сопротивления. Зарисуйте зависимость напряжения на емкости от времени. По осциллограмме вновь определите постоянную времени цепи tэ, вычислите величину tр по известным R1 и C и определите погрешность d. Результаты занесите в табл. 21. Сравните результаты, сделайте соответствующие выводы.

3. Исследуйте свободные процессы в последовательном колебательном контуре.

3.1. Переключатель Т1 установите в положение 1 и регулятор резистора R2 - в крайнее левое положение (минимальное сопротивление R2=0), при котором сопротивление потерь контура равно сопротивлению потерь r катушки индуктивности. Осциллограф подключите к конденсатору.

3.2. Зарисуйте осциллограмму напряжения на конденсаторе в колебательном режиме при R2=0. Определите период колебаний Т, частоту f, постоянную времени t, декремент затухания D, логарифмический декремент затухания d и добротность контура Q, результаты внесите в табл. 22.

3.3. Увеличьте сопротивление R2 так, чтобы затухание свободного процесса заметно увеличилось, а режим остался колебательным, и повторите задание по предыдущему пункту.

 

Таблица 22

Параметры колебательного режима

R2, Ом Т, мс F, кГц t, мс D d Q
             
             

 

3.4. Для двух выбранных ранее сопротивлений R2 по измеренным значениям постоянных времени вычислите индуктивность контура L и ее сопротивление потерь r, а также постоянные времени tр, сравнив их с экспериментальным значением tэ. Определите погрешности расчета постоянных времени d, результаты занесите в табл. 23. Сделайте выводы.

 

Таблица 23

Постоянная времени цепи

R2, Ом L, мГн R, Ом tэ, мс tр, мс d, %
           
           

 

3.5. Увеличивая сопротивление R2, по осциллограмме напряжения на емкости установите критический режим свободных колебаний в контуре, зарисуйте осциллограмму.

Переведите переключатель T1 в положение 2 и измерьте сопротивление резистора R2кр в критическом режиме, возвратите переключатель в положение 1.

По результатам расчетов в предыдущем пункте вычислите сопротивление R2кр и сравните его с измеренным значением.

3.6. Установите в контуре апериодический режим свободных колебаний и зарисуйте осциллограмму напряжения на конденсаторе. Сравните осциллограммы свободных процессов в различных режимах.

 

ДЛЯ ПЫТЛИВЫХ

 

4. В цепи рис. 34 получите выражения для напряжения на конденсаторе в колебательном, критическом и апериодическом режимах. При найденных параметрах контура рассчитайте зависимости напряжения от времени, постройте графики. Сравните их с экспериментальными осциллограммами.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10

СХЕМОТЕХНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

 

1. В программе MicroCAP проведите исследование свободных процессов в цепи первого порядка, рассмотренной в лабораторной работе №9, с помощью модели, представленной на рис. 35.

Рис. 35

 

Как и в лабораторной установке, в ее состав входят источник постоянного напряжения V2 и электронный ключ S1, управляемый генератором прямоугольных импульсов V1.

Изучите влияние на характер свободных процессов сопротивления R1, изменяя его от 10 кОм до 1 МОм, используя режим Stepping (5-8 кривых).

Определите постоянные времени цепи при выбранных в эксперименте значениях сопротивления R1 и емкости С1 (табл. 21).

 

2. Для исследования свободных процессов в цепи второго порядка - колебательном контуре - воспользуйтесь моделью, схема которой показана на рис. 36.

Рассмотрите временные диаграммы напряжений на элементах и тока цепи в колебательном, критическом и апериодическом режимах, изменяя сопротивление потерь R1.

Рис. 36

 

Параметры элементов R1, L1, C1 возьмите из материалов лабораторной работы №9.

Определите параметры колебательного режима (период колебаний T, постоянную времени t, декремент D и логарифмический декремент затухания d) для выбранных в лабораторной работе №9 значений R1, запишите их в табл. 24 и сравните с лабораторными результатами из табл. 22 и 23. Приведите в отчете две временных диаграммы напряжения на емкости.

 

Таблица 24

Результаты R1, кОм T, мкс t, мс D d
моделирования          
         
измерения          
         

 

3. Увеличивая R1, по форме временных диаграмм найдите критическое сопротивление контура Rкр. Приведите временную диаграмму напряжения на емкости и тока в контуре в критическом режиме.

 

 

4. Изучите, как влияет изменение сопротивления потерь контура R1 в диапазоне от 100 Ом до Rкр (10-15значений) на период свободных колебаний T, приведите таблицу, постройте график, объясните причины этого явления.

 

5. Проведите моделирование процессов в системе автомобильного зажигания, в которой для формирования высоковольтных импульсов используется аккумулятор с напряжением 12 В, электронный ключ и катушка индуктивности. Ее модель показана на рис. 37.

В цепи R1 отображает сопротивление потерь катушки индуктивности, а R2 - сопротивление утечки свечи в системе зажигания. При замкнутом ключе S1 индуктивность накапливает энергию от аккумулятора, а после его размыкания на сопротивлении R2 формируется отрицательный высоковольтный импульс.

 

Рис. 37

 

Исследуйте влияние на форму импульса зажигания (напряжения V(3)) параметров катушки индуктивности (L1 и R1) и сопротивления свечи R2. Объясните причины наблюдаемых явлений.

 

 

ДЛЯ ПЫТЛИВЫХ

6. Повторите (хотя бы частично) описанные выше исследования в программе WorkBench.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ

 

7.1. В последовательном соединении r, L и C – колебательный режим. Используя данные табл. 25, определите величины, отмеченные в таблице вопросительными знаками.

7.2. Конденсатор, заряженный до напряжения , разряжается на катушку индуктивности. После k периодов свободных колебаний амплитуда напряжения на конденсаторе уменьшается в m раз по сравнению с . Используя данные табл. 26, определите величины, отмеченные вопросительными знаками.

 

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

7.3. Добротность задана. Определите, после скольких периодов свободных колебаний амплитуда тока уменьшится в n раз по сравнению с первоначальной.

 

Решение

 

Известно, что амплитуда тока свободных колебаний уменьшается со временем по закону

 

,

 

где - начальное значение амплитуды, - коэффициент затухания.

 

 

При (k – искомое число периодов, - период свободных колебаний) имеем

и для величины получим

или

.

 

С другой стороны отношение токов можно выразить через логарифмический декремент затухания ,

 

.

 

Так как , то

.

 

7.4. На рис. 38 приведена осциллограмма напряжения на конденсаторе емкостью 0,025 мкФ при разряде последнего на катушку индуктивности. Определите параметры контура.

 

Рис. 38

Решение

 

Расчет параметров контура (значение элементов L,C и r) осуществляем с учетом известного значения емкости. Частота свободных колебаний приближенно равна

 

,

 

тогда , а .

На рис. 38 видно, что (или кГц), тогда

мкГн.

 

Значение сопротивления потерь r находим из соотношения

 

,

тогда

.

 

Определим величину логарифмического декремента затухания из рис. 29,

 

.

 

В результате получим

 

Ом.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 11

ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЕ И ИНТЕГРИРУЮЩИЕ ЦЕПИ

Цель работы – исследование свойств дифференцирующих и интегрирующих цепей и изучение взаимосвязи временного и частотного описания сигналов и цепей.

 

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

 

1. Схема лабораторной установки показана на рис. 39.

Рис. 39

 

В качестве исследуемой используется либо дифференцирующая цепь (рис.40а), либо интегрирующая цепь (рис. 40б).

Задайте гармонический входной сигнал с амплитудой от 1 до 1,5 В и частотный диапазон «10к», что соответствует интервалу частот до 22 кГц.

 

2. Исследование дифференцирующей цепи.

2.1. Выберите для исследования дифференцирующую RC цепь (рис. 40а), установите минимальное сопротивление R2.

 

С помощью осциллографа снимите АЧХ дифференцирующей цепи . Для этого, изменяя частоту генератора с шагом не менее 1 кГц, определите размах входного Uвх и выходного Uвых напряжений, вычислите коэффициент передачи, результаты внесите в табл. 27.

 

Рис. 40

 

Таблица 27.

АЧХ дифференцирующей цепи

F, кГц        
Uвх, В              
Uвых, В              
H              

 

2.2. Постройте график АЧХ, определите граничную частоту полосы пропускания fгр1.

2.3. Переведите генератор в режим формирования последовательности прямоугольных импульсов, установите скважность 2 и частоту f, равную граничной частоте полосы пропускания дифференцирующей цепи fгр1. Зарисуйте осциллограммы входного и выходного напряжений.

Установите частоту генератора f= 0,1fгр1, повторите измерения, сравните временные диаграммы выходных сигналов.

2.4. Задайте на генер







Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.