Подготовка к выполнению работы

           

Схема пассивного RC-фильтра нижних частот первого порядка показана на рисунке 2.3.

 

 

Вариант	С, нФ	R1, кОм	R2, кОм
1	10	1	10
2	20	1	5
3	30	0,5	5
4	40	0,2	1
5	50	0,4	4
6	60	0,2	5
7	70	0,3	10
8	80	0,5	5
9	90	0,2	1
10	100	0,3	2
11	110	0,2	1
12	120	0,1	2
13	130	0,05	1
14	140	0,2	2
15	150	0,3	1

Для всех схем в лабораторной работе значения С и R задаются преподавателем в соответствии с номером варианта.

Коэффициент передачи фильтра определяется по формуле:

К(w) = ,

где частота среза w₀ = 1/RC = 2 π f

 

Порядок выполнения работы

 

1.1 Собрать схему в программе WorkBench, как показано на рисунке 2.4. К выходу и входу подключить Бодэ-плоттер и осциллограф (использовать 2 канала осциллографа: А и В). На вход подать сигнал от функционального генератора. Сопротивление резистора установить равным R₁.

 

 

Рисунок 2.4 – Схема для исследования ФНЧ

 

С многофункционального генератора подать прямоугольные импульсы амплитудой 10 В, скважность – 0,5 (меандр). Частота импульсов – 1 кГц.

1.2 Включить работу схемы клавишей «Пуск». Открыть окно Бодэ-плоттера. Установить линейный (а не логарифмический) масштаб по осям f и К (lin).

Замечание: пределы коэффициента передачи (масштаб Vertical) установить от 0 до 1, пределы частоты (Horizontal) – ориентировочно от 1 mHz до 100 kHz. Для измерения АЧХ установить режим Magnitude, для измерения ФЧХ – Phase и пределы фазы – от -90⁰ до 0.

1.3 Зарисовать АЧХ и ФЧХ в линейном масштабе, (при этом, кроме Боде-плоттера удобно использовать инструмент Display Graphs на панели инструментов).

1.4 По полученной АЧХ определить частоту среза фильтра. При этом удобно пользоваться вертикальной линейкой указателя в окне Боде-плоттера.

1.5 Установить логарифмический масштаб по осям f и К (log).

1.6 Зарисовать АЧХ в логарифмическом масштабе.

1.7 По полученной с помощью Боде-плоттера АЧХ в логарифмическом масштабе определить частоту среза фильтра.

1.8 Рассчитать теоретическое значение частоты среза w₀ по формуле. Сравнить полученные значения.

1,9 При помощи осциллографа наблюдать входной и выходной сигнал, используя 2 канала осциллографа. Зарисовать временные диаграммы при сопротивлениях резистора, равных. R₁ и R₂.

 

Замечание: масштаб усиления в каналах А и В установить примерно 10 V/ div (т, е. 10 Вольт в 1 делении), масштаб развёртки – примерно 0.20 ms/div, т. е. 0,2 мс в 1 делении.

 

Исследование пассивного фильтра верхних частот (ФВЧ)

 

Подготовка к выполнению работы

           

Схема пассивного RC -фильтра верхних частот 1 порядка показана на рисунке 2.5.

 

 

Коэффициент передачи фильтра определяется по формуле:

К(w) =  где частота среза w₀ = 1/RC = 2 π f

       Схема ФВЧ исследуется в работе совершенно аналогично 1-й части - ФНЧ.

 

Порядок выполнения работы

 

2.1. – 2.9. Выполнить совершенно аналогично пунктам 1.2. – 1.9. Единственное отличие – поменять в схеме R и C местами, пределы измерения фазы – от 0 до +90⁰.