Объекты исследования, оборудование, инструмент.

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 18Следующая ⇒

Программное обеспечение: Electronics Workbench V5.12.

Подготовка к работе.

-Изучить теоретические сведения (п. 2).

-Включить ПК, открыть Electronics Workbench V5.12.

Порядок выполнения работы.

Соберите схему, представленную на рис. 53, и изучите влияние величины емкости на характер протекающих процессов.

Порядок выполнения аналогичен изложенному в работе № 5.

Рис. 53. Схема исследования емкости

Анализ результатов

Проведите сравнительный анализ результатов, полученных для емкости и индуктивности (работа № 5).

Содержание отчета

1. Тема и цель лабораторной работы.

2. Краткое изложение теоретической части.

3. Схемы всех исследованных в работе устройств.

4. Полученные результаты оформить в соответствии с требованиями, указанными в программе работы (в табличном, графическом или ином виде) с соответствующими расчетами и пояснениями.

5. Сделать выводы.

Контрольные вопросы.

1. Для чего предназначена программа Electronics Workbench V5.12?

2. Какие электроизмерительные приборы использует программа Electronics Workbench V5.12?

3. С помощью каких приборов можно исследовать АЧХ?

4. С помощью каких приборов можно исследовать временные характеристики сигналов?

5. Какие виды электроизмерительных приборов, не включенных в программу Electronics Workbench V5.12, вы еще знаете?

РАБОТА № 7

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ФИЛЬТРОВ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Цель и задачи работы.

Изучение функционирования и принципиальной электрической схемы электрических фильтров, приобретение навыков по исследованию электрических схем с помощью электроизмерительных приборов.

2. Теоретические сведения.

Фильтром называют четырехполюсник, предназначенный для выделения из сложного электрического сигнала необходимых частотных составляющих. Область частот, где фильтр усиливает или мало ослабляет сигнал, называют полосой пропускания, а область частот, где ослабление сигнала велико, - полосой задерживания. Чем больше разница между усилением и ослаблением, тем сильнее выражены фильтрующие свойства цепи.

В зависимости от взаимного расположения полосы пропускания и полосы задерживания различают (рис. 1):

Рис.1. Частотные характеристики основных типов фильтров.

1. Фильтр верхних частот (ФВЧ) – фильтр с полосой пропускания от некоторой частоты до бесконечности и полосой задерживания от 0 до . Условное обозначение интегральных схем этого типа – ФВ.

2. Фильтр нижних частот (ФНЧ) – фильтр с полосой пропускания от 0 до некоторой частоты и полосой задерживания от некоторой частоты . Условное обозначение интегральных схем этого типа – ФН.

3. Полосовой фильтр (ПФ) – фильтр с полосой пропускания от некоторой частоты до другой частоты и полосами задерживания от 0 до и от . до бесконечности. Условное обозначение интегральных схем этого типа – ФЕ.

4. Режекторный (заграждающий) фильтр (РФ) – фильтр с полосами пропускания от 0 до и от до бесконечности и полосой задерживания от до Условное обозначение интегральных схем этого типа – ФР.

Кроме этих четырех основных типов фильтров в корректирующих цепях систем управления находят применение

амплитудные корректоры (АК), способные в некоторой полосе частот осуществлять усиление или ослабление сигналов при неизменной фазовой характеристике;

фазовые корректоры (ФК), у которых коэффициент передачи не зависит от частоты, а фаза обычно растет. Для микросхем этого типа нет специального обозначения, поэтому их относят к фильтрам прочим (ФП).

Понятно, что здесь приведены лишь основные типы характеристик фильтров, однако комбинацией их можно сформировать практически любую амплитудно-частотную характеристику (АЧХ).

3. Объекты исследования, оборудование, инструмент.

Программное обеспечение: Electronics Workbench V5.12.

4. Подготовка к работе.

4.1. Изучить теоретические сведения (п. 2).

4.2. Включить ПК, открыть Electronics Workbench V5.12.

5. Программа работы.

5.1. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (рис.2).

5.2. Установить частоту генератора 10 Гц, амплитуду – 10V.

На панели управления мультиметра нажать переключатель V (измерение напряжения) и переключатель «~» (переменное напряжение).

На панели управления Channel A (канал А) осциллографа установить 5 V/div (5 вольт на одно деление по вертикали), переключатель AC/0/DC установить в положение AC. Time base установить в положение удобное для наблюдения осциллограммы 0,02 s/div (т.е. 0,02 секунды на одно деление по горизонтали). Переключатель вида работ установить в Y/T.

Рис.2

5.3. Включить схему (нажать на переключатель в правом верхнем углу окна программы).

5.4. Через 20 секунд отключить схему.

5.5. Нажать переключатель Expandна панели управления осциллографа. Произвести измерение амплитуды и периода колебания по осциллограмме используя подвижные метки Т1 и Т2.

5.6. Установить частоту генератора 100 Гц и повторить измерения (п.5.2 – п.5.5), при этом переключатель Time base установить в десять раз меньшее значение.

5.7. Установить частоту генератора 1000 Гц и повторить измерения (п.5.2 – п.5.5), при этом переключатель Time base установить еще в десять раз меньшее значение.

5.8. Построить график зависимости амплитуды от частоты сигнала и определить по рис. 1 к какому виду фильтров относится исследуемая схема фильтра.

5.9. Отложить на графике граничную частоту (частоту среза) используя формулу: F_гр= 1/2πRC. Установить на генераторе значение F_гр. Включить схему и с помощью осциллографа измерить амплитуду напряжения на выходе фильтра. Отложить измеренное значение (соответствующее F_гр) на графике.

5.10. Поменять местами на электрической схеме R и C и повторить пункты п.5.2 – п.5.9.

5.11. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (рис.3).

Рис.3

5.12. Определить резонансную частоту схемы по формуле: F_рез= 1/2π(LC)^1/2. Установить на генераторе значение F_гр. Включить схему и с помощью осциллографа измерить амплитуду напряжения на выходе фильтра. Отложить измеренное значение (соответствующее F_гр) на графике.

5.13. Исследовать схему на частотах 10, 100, 1000, F_рез, 10000 Гц (см. п.5.2 – п.5.8).

5.14. Построить АЧХ схемы: нажать в верхней части рабочего окна кнопку Display Graphs, в открывшемся окне Display Graphs нажать Bode, настроить параметры графического изображения используя переключатели в верхней части окна Analysis Graphs.

5.15. Изменить схему: соединить индуктивность L и конденсатор C последовательно.

5.16.Исследовать схему на частотах 10, 100, 1000, F_рез, 10000 Гц (см. п.5.2 – п.5.8).

5.17. Построить АЧХ схемы: нажать в верхней части рабочего окна кнопку Display Graphs, в открывшемся окне Display Graphs нажать Bode, настроить параметры графического изображения используя переключатели в верхней части окна Analysis Graphs.

5.18. Составить отчет.

6. Анализ полученных результатов.

Сравнить полученные амплитудно-частотные характеристики с характеристиками, указанными в п.2. Сделать выводы.

Содержание отчета

1. Тема и цель лабораторной работы.

2. Краткое изложение теоретической части.

3. Схемы всех исследованных в работе устройств.

4. АЧХ всех исследованных в работе устройств с отложенными на них граничными или резонансными частотами.

5. Формулы для определения граничных и резонансных частот.

Контрольные вопросы.

1. Что представляет собой фильтр НЧ?

2. Что представляет собой полосовой фильтр?

3. Что представляет собой режекторный фильтр?

4. Где применяются полосовые фильтры?

5. Где применяются ВЧ и НЧ фильтры?

6. Какие виды фильтров Вы еще знаете?

РАБОТА № 8

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 336; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!