Лабораторная работа №4 Активные rc-фильтры («аrc-ф»)

1. Цель работы.

Изучение принципов работы, исследова ние амплитудных и частотных характеристик и параметров активных RC-фильтров нижних и верхних частот, полосно-пропускающего и полосно-задерживающего фильтров на интегральном операционном усилителе.

2. Блок-схема установки для исследования лабораторного модуля «Активные rc-фильтры»

Блок-схема установки для исследования лабораторного модуля «ARC-ф» приведена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Блок-схема установки для исследования лабораторного модуля «АRC-фильтр».

Лабораторная установка для исследования лабораторного модуля «ARC-Ф» состоит из генератора гармонических колебаний 1 типа Г3-112, лабораторного стенда 2 типа «Каскад М», вольтметров 3 и 5 типа В3-38, осциллографа 4 типа С1-55. В состав лабораторного стенда 2 входят стабилизированный блок питания, электронный коммутатор, формирователь импульсов, четыре лабораторных модуля.

Генератор 1 является источником гармонического выходного напряжения в частотном диапазоне от 20 Гц до 1МГц и амплитудой от 0 до 6,3В.

Вольтметры 3 и 5 предназначены для измерения амплитуды соответственно входного U₁ и выходного U₂ напряжений от  мВ до 200 В в диапазоне частот от 20 Гц до 3 МГц.

Осциллограф 4 используется для наблюдения на экране электронно-лучевой трубки формы напряжения и измерения параметров напряжения от 30мВ до 140В в частотном диапазоне от 3 Гц до 10 МГц.

Лабораторный стенд 2 обеспечивает включение одного из четырех лабораторных модулей, включение определенной схемы в данном лабораторном модуле, подключение источников питания и источников переменного напряжения.

3. Схема электрическая принципиальная лабораторного модуля «Активные RC-фильтры».

Схема принципиальная электрическая лабораторного модуля «Активные RC-фильтры», реализуемая с помощью лабораторного стенда, приведена на рис. 4.2.

В данном модуле может быть реализовано 6 видов активных фильтров: два фильтра нижних частот – ФНЧ (ФНЧ-1 первого порядка и ФНЧ-2 второго порядка), два фильтра верхних частот – ФВЧ (ФВЧ-1 первого порядка и ФВЧ-2 второго порядка), полосно-пропускающий фильтр второго порядка – ПФ-2, полосно-задерживающий фильтр второго порядка – ЗФ-2. Выбор конкретного фильтра осуществляется с помощью переключателей П1-П6, расположенных на лицевой панели лабораторного стенда (см. табл. 4.1). Активным усилительным элементом является интегральный операционный усилитель DA1 типа TL082. Пассивные цепи R₉-C₈ и C₉-R₁₀ относятся соответственно к ФНЧ-1 и ФВЧ-1. Пассивные цепи R₁, R₂, R₃, C₁, C₂ и R₇, R₈, C₅, C₆, C₇ относятся соответственно к ФНЧ-2 и ФВЧ-2. С помощью цепей R₁₁, R₁₂, R₁₃, C₁₀, C₁₁ и R₁₄, R₁₅, R₁₆, C₁₂, C₁₃, C₁₄ реализуются соответственно ПФ-2 и ЗФ-2. Входное напряжение U₁ от генератора поступает по кабелю на гнездо Г1 и контролируется осциллографом и вольтметром В3-38, подключенным к гнезду «V₁» и наблюдается на экране осциллографа С1-55, подключенного через кабель к гнезду «Осц. 2». Питающее напряжение +E_П = +7.5В и –E_П = -7,5В поступают на ОУ при нажатии кнопки «Вкл.» лабораторного стенда

Рис. 4.2 Схема электрическая принципиальная лабораторного модуля «АRC фильтры»