Протокол измерений к лабораторной работе № 15
«Передаточные функции и частотные характеристики
четырехполюсника»
Схема исследуемой цепи показана на рис. 1П.
Рис. 1П
Параметры четырехполюсника: 
мГн; 
= Ом; 
мкФ;
= 47 Ом. Напряжение U1= 5 В.
Экспериментальные данные представлены в табл. 1П.
Таблица 1П
| f, Гц | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 | 220 |
| U2, В | |||||||||||
| a, град |
Работу выполнил: ___________________________________
Работу проверил: _____________________________________
Содержание отчета
1. Нарисовать схему исследуемой цепи.
2. По данным табл. 1П рассчитать: амплитудно-частотную 
, вещественную 
, мнимую 
частотные характеристики и фазо-частотную 
характеристику четырехполюсника. Результаты расчета представить в таблице.
3. Построить графики частотных характеристик и определить полосу пропускания по линии 
.
Отчет по лабораторной работе № 15
«Передаточные функции и частотные характеристики
четырехполюсника»
Схема исследуемой цепи представлена на рис. 1.
Рис. 1
Параметры четырехполюсника: мГн; 
= Ом; мкФ; = 47 Ом. Напряжение U1= 5 В.
Экспериментальные данные представлены в табл. 1.
Таблица 1
| f, Гц | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 | 220 |
| U2, В | |||||||||||
| a, град |
Расчет частотных характеристик четырехполюсника
|
|
|
Амплитудно-частотная характеристика цепи 
.
Вещественная частотная характеристика цепи 
.
Мнимая частотная характеристика цепи 
.
Амплитудно-фазовая характеристика цепи 
.
Фазо-частотная характеристика цепи 
Результаты расчета по данным табл. 1 представлены в табл. 2.
Таблица 2
| f, Гц | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 | 220 |
| K | |||||||||||
| a, град | |||||||||||
| K1 | |||||||||||
| K2 |
По данным табл. 2 на рис. 2 построена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ); на рис. 3 – фазо-частотная характеристика (ФЧХ) четырехполюсника.
Рис. 2
Линия, где , определяет полосу пропускания. Из графика рис. 2 полоса пропускания от до Гц.
Рис. 3
На рис. 4 по данным табл. 2 построена амплитудно-фазовая характеристика цепи 
. Масштаб по осям (+1) и (+ j) выбирают одинаковым.
Рис. 4
Работу выполнил:___________________________________
Работу принял: _______________________________________
|
|
|
Лабораторная работа № 16
Интегрирующие четырехполюсники
Целью работы является экспериментальное исследование интегрирующего R–C четырехполюсника.
Общие сведения
Четырехполюсник называется интегрирующим, если при входном напряжении 
напряжение на его выходе
.
Полагая, что функции 
и 
имеют изображения по Лапласу, передаточная функция по напряжению четырехполюсника
.
Комплексный коэффициент передачи после замены 
должен иметь вид
.
Частота 
называется собственной частотой четырехполюсника.
Амплитудно-частотная (АЧХ) и фазо-частотная (ФЧХ) характеристики интегрирующего 4-х полюсника соответственно равны:
; 
.
Четырехполюсник с такими характеристиками считается идеальным.
В лабораторной работе исследуются R–C четырехполюсник (рис. 16.1). Передаточная функция по напряжению:
 ,
а комплексный коэффициент передачи
  .
| 
Рис. 16.1
|
Собственная частота 
.
Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики четырехполюсника (рис. 16.1) определяются выражениями:
; 
.
Четырехполюсник, как техническое устройство, используется в диапазоне, ограниченном нижней 
и верхней 
граничными частотами. Четырехполюсник можно считать интегрирующим, если выполняется условие:
|
|
|
или 
.
При выполнении условия 
для четырехполюсника по схеме рис. 16.1: 
; 
.
Для идеального четырехполюсника
; 
.
Существенное отличие частотных характеристик на частоте от идеальных приемлемо, когда не предъявляют жестких требований к качеству интегрирования.
Если принять что значение  достигается на частоте  , то собственная частота четырехполюсника по рис. 16.1 должна быть  . Теперь:
 ;
 ,
а для идеального четырехполюсника в этом случае:
 .
| 
Рис. 16.2
|
На рис. 16.2 показан вид АЧХ для (в большинстве случаев приемлемое качество интегрирования) и для 
. В последнем случае в диапазоне, ограниченном частотами и , АЧХ идеального и четырехполюсника по схеме рис. 16.1. практически совпадают.
Задавая величину емкости С конденсатора, для выбранного значения собственной частоты можно определить величину сопротивления 
интегрирующего четырехполюсника:
.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 366; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!