2.3 Лабораторное задание и обработка результатов
2.3.1 Общая часть
1. Измерить амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики:
а) RC-фильтра нижних частот нагрузкой которого служит коротко замкнутый на выходе RC-фильтр верхних частот (схема 2.1);
б) RC-фильтра верхних частот, нагрузкой которого служит коротко замкнутый на выходе RC-фильтр нижних частот (схема рис. 2.2);
в) Двойного Т-образного RC-фильтра (схема рис. 2.3).
2. По данным измерений на одном листе и в одном масштабе построить АЧХ и ФЧХ исследуемых фильтров. АЧХ фильтров привести как в линейном, так и в логарифмическом масштабе (в децибелах).
3. По минимуму напряжения на выходе двойного RC-фильтра определить частоту квазирезонанса.
4. Сравнить между собой фазочастотные характеристики ФНЧ и ФВЧ.
5. На этом же листе построить АЧХ и ФЧХ двойного Т-образного фильтра как результат векторного суммирования передаточных характеристик RC-фильтров нижних и верхних частот.
Сравнить их с измерениями АЧХ и ФЧХ двойного Т-образного фильтра и сделать выводы о степени их совпадения и причине возможных различий.
2.3.2 Исследовательская часть
1. Измерить АЧХ активного избирательного RC-фильтра (АRСФ), рис. 2.4. В качестве двухполосника обратной связи использовать двойной Т-образный RC-фильтр. Измерения произвести для значения внутреннего сопротивления генератора сигнала Х1-40 RГ=75 Ом. Определить коэффициент передачи, полосу пропускания, частоту квазирезонанса и эквивалентную добротность АRC-фильтра. Результаты пояснить.
2. Исследовать АЧХ Т-образного ненагруженного RC-фильтра верхних частот и АЧХ ARСФ с указанным ФВЧ в цепи отрицательной обратной связи. Результаты пояснить.
3. Исследовать АЧХ Т-образного ненагруженного RC-фильтра нижних частот и АЧХ ARСФ с указанным ФНЧ в цепи отрицательной обратной связи. Результаты пояснить.
2.4 Методические указания
2.4.1 Описание установки
Исследуемый двойной Т-образный RC-фильтр расположен в правой части панели “Линейные цепи”. Входные зажимы RC-фильтров верхних и нижних частот разомкнуты, благодаря чему имеется возможность исследовать как режекторный RC-фильтр, так и ФНЧ и ФВЧ, из которых он состоит. Схемы измерения частотных характеристики фильтров представлены на рис. 2.1, 2.2, 2.3.
Методика измерения амплитудных и фазовых характеристик электрических цепей описана в методических указаниях к лабораторному практикуму.
Рис. 2.1 – Схема измерения частотных характеристик
RC-фильтра нижних частот.
Рис. 2.2 - Схема измерения частотных характеристик
RC-фильтра верхних частот.
Рис. 2.3 - Схема измерения частотных характеристик
двойного Т-образного RC-фильтра.
В качестве источника сигнала можно использовать генератор стандартных сигналов ГЗ-53 или генератор измерительных частотных характеристик Х1-40,
Установив наименьшее значение RГ.
Схема исследования активного RC-фильтра представлена на рис. 2.4.
Рис. 2.3 - Схема исследования АЧХ активного
избирательного RC-фильтра.
Плата операционных усилителей ОУ размещена в блоке питания измерительного стенда. Гнёзда подключения ОУ выведены на переднюю панель блока питания. В работе используется ОУ-1 (рис. 2.5).
Рис. 2.5 – Функциональное назначение контактных гнёзд ОУ
На передней панели блока питания.
RC-фильтр включается между гнёздами 5 и 6, общий провод фильтра и источника сигнала соединяются с общими проводом ОУ-1 (гнёзда 3,8).
Питание на ОУ подаётся включением тумблера источника питания.
Исследование АЧХ проводится с помощью измерителя частотных характеристик Х1-40.
ВНИМАНИЕ ! Чтобы ОУ находился в линейном режиме, уровень выходного сигнала генератора Х1-40 ослабить с помощью встроенного аттенюатора на -50…-40 дБ.