1. Получить исходные данные для расчёта полосового фильтра. По заданным исходным параметрам рассчитать элементы полосового фильтра. Исходные данные, результаты расчётов, выбранные номиналы, а также результаты измерений свести в единую таблицу (смотри пункт 4 настоящего описания).
2. Запустите выполнение программы схемотехнического моделирования MultiSIM9, а затем постройте на рабочем поле экрана П-образное звено полосового фильтра. Элементы этого фильтра должны в приближении соответствовать расчётным значениям. Кроме этого последовательно катушкам индуктивности следует включить активные сопротивления, имитирующие сопротивление провода катушек. Значения этих сопротивлений указаны в исходных данных к расчёту фильтра. Если в качестве элемента фильтра берётся катушка с кратной индуктивностью, то соответствующим образом необходимо изменить и активное сопротивление катушки. Общий провод схемы необходимо соединить с корпусом. Параллельно выходу фильтра подключить резистор нагрузки, сопротивление которого равно волновому сопротивлению фильтра. Сигнал на схему фильтра подавать от функционального генератора, причём установленные по умолчанию параметры генератора можно не менять. К выходу фильтра параллельно резистору нагрузки подключите измеритель частотных характеристик.
3. Запустите выполнение анализа схемы путём нажатия на пиктограмму 
или 
.Через некоторое время остановите выполнение анализа схемы путём повторного нажатия на пиктограмму или 
. Разверните переднюю панель измерителя частотных характеристик, и выполните анализ полученной характеристики. При настройке измерителя надо так выбрать начальные и конечные значения по осям координат, чтобы активный участок характеристики удобно было анализировать (Рис. 3).
Рис. 3. Пример анализа полосового фильтра.
Масштаб по осям кажите линейный.
4. Определите напряжение на выходе фильтра на резонансной (заданной) частоте, а затем частоты среза исследуемого фильтра на уровне 0.7Uмакс. Затем определите полосу пропускания фильтра и коэффициент передачи в полосе прозрачности. Полученные данные занесите в таблицу 1. Сравните результаты эксперимента с исходными данными и сделайте выводы.
Таблица 1.
| Тип фильтра. | Полосовой фильтр. Схема Т-фильтра или П-фильтра. | |||
| Дано. | f рез = | fср 1 = | fср 2 = | Rн = |
| Рассчитано. | L1 = | C1 = | L2 = | C2 = |
| Выбрано (номиналы) | L1 = | C1 = | L2 = | C2 = |
| Определено экспериментально | f рез = | П = | fср1 = | fср2 = |
5. Предъявите преподавателю таблицу для проверки, получите пометку правильности результатов.
6. Только убедившись в правильном выполнении работы, закройте окно программы и корректно выключите питание компьютера. Если работа выполнена в полном объёме, схему не сохраняйте.
Содержание отчета.
- Наименование и цель работы.
- Схема электрическая принципиальная исследуемого фильтра.
- Таблица заданных, вычисленных и измеренных величин.
- Выводы по результатам таблицы
Контрольные вопросы.
1. Какой фильтр называется полосовым?
2. Начертите схему Т-образного полосового фильтра.
3. Начертите схему П-образного полосового фильтра.
4. Какими основными величинами характеризуются свойства полосового фильтра?.
5. Начертите амплитудно-частотную характеристику полосового фильтра.
6. Чему равна резонансная частота контуров полосового фильтра?
7. Чем полосовой фильтр отличается от режекторного фильтра?
8. Объясните принцип действия полосового фильтра.
9. Как определить частоту среза фильтра?
Лабораторная работа № 10.
