2.2. Описание лабораторной установки
В состав лабораторной установки входят: генератор стандартных сигналов, электронный осциллограф, мультиметр и лабораторный макет с набором необходимых элементов. Исследуемые цепи монтируются на макете с помощью перемычек.
2.3. Задание на самоподготовку
-
Для подлежащего исследованию двухэлементного четырехполюсника:
-
Вывести формулу комплексного коэффициента передачи напряжения, сравнить ее с выражением, приведенным в табл.2.2;
-
вывести формулы АЧХ и ФЧХ;
-
рассчитать значения АЧХ и ФЧХ на частотах , , , , , , , где ;
-
изобразить графики АЧХ и ФЧХ в логарифмическом масштабе.
Для подлежащего исследованию трехэлементного четырехполюсника:
-
вывести формулу комплексного коэффициента передачи напряжения, сравнить ее с выражением, приведенным в табл.2.3;
-
вывести формулы АЧХ и ФЧХ;
-
рассчитать значения АЧХ и ФЧХ на частотах , , , , , , , где ;
-
изобразить графики АЧХ и ФЧХ, в логарифмическом масштабе.
2.4. Лабораторное задание
-
Подготовить измерительные приборы к работе, включить их. Установить выходное напряжение генератора равным 1 В.
-
Смонтировать на макете двухэлементный четырехполюсник.
-
Подключить мультиметр к выходу четырехполюсника. Произвести измерения АЧХ для рассчитанных значений частоты воздействия.
-
Подключить электронный осциллограф первым каналом к входу четырехполюсника, а вторым – к выходу. Произвести измерения ФЧХ для рассчитанных значений частоты воздействия (Фазовый сдвиг между выходным и входным напряжением измеряется по смещению осциллограммы выходного напряжения по отношению к осциллограмме входного напряжения).
4. Повторить операции по п.п. 2 - 4 для измерения частотных характеристик трехэлементного четырехполюсника.
5. Оформить результаты в виде таблиц и графиков (построить в одних осях с расчетными). Сравнить результаты расчета и эксперимента.
2.5. Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Схемы исследуемых цепей и расчеты при самоподготовке.
3. Функциональная схема лабораторной установки.
4. Результаты экспериментального исследования (таблицы и графики).
5. Сравнение результатов расчета и эксперимента и выводы.
2.6. Контрольные вопросы
-
Дайте определение комплексной функции цепи (КФЦ).
-
В каком случае КФЦ называется входной?
-
Перечислите известные вам входные КФЦ. Поясните их физический смысл.
-
В каком случае КФЦ называется передаточной?
-
Перечислите известные вам передаточные КФЦ. Поясните их физический смысл.
-
Дайте определение амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) цепи.
-
Дайте определение фазо-частотной характеристики (ФЧХ) цепи.
-
Как связаны АЧХ и ФЧХ с КФЦ?
-
Что происходит с сигналом при его прохождении через цепь, если на данной частоте значение АЧХ: больше 1, меньше 1?
-
Каково фазовое соотношение между сигналами на входе и выходе цепи, если на данной частоте значение ФЧХ: равно 180 град, больше 0 град, равно 0 град, меньше 0 град?
-
Что понимается под электрическим фильтром?
-
Дайте определение частоты среза электрического фильтра?
-
Что называется полосой пропускания электрического фильтра?
-
Что называется полосой задерживания электрического фильтра?
-
На какие виды подразделяются электрические фильтры по взаимному расположению полосы пропускания и полосы задерживания?
-
Приведите графики АЧХ различных идеальных и реальных электрических фильтров.
-
Дайте определение логарифмической АЧХ. В чем ее преимущество?
-
Сформулируйте методику измерения АЧХ.
-
Как измеряются значения ФЧХ с помощью двухлучевого осциллографа?