3.2.. Экспериментальная часть

3.2.1. Исследовать RC-цепи с емкостным выходом (R1C1; R2C1; R3C1 ): определить для каждой цепи граничную частоту f_в, снять амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) цепи R2C1, для каждой цепи измерить постоянную времени _в и определить степень искажений импульса _ф/_и. Результаты сравнить с расчетными значениями, график измеренной АЧХ построить на одном листе с графиком теоретической АЧХ.

3.2.2. Исследовать RC-цепи с активным выходом (C2R4; C3R4; C4R4) : определить для каждой цепи граничную частоту f_н, снять частотную характеристику для цепи C3R4, для каждой цепи измерить искажения импульса . Результаты сравнить с расчетными значениями, график измеренной АЧХ построить на одном листе с графиком расчитанной АЧХ.

3.2.3. Исследовать RLC-цепи ( L1R5C5, L1R6C5, L1R7C5 ): определить для каждой цепи резонансную частоту f_р и добротность Q. Для цепи L1R6C5 снять АЧХ и определить по ней добротность Q. Результаты сравнить с расчетными данными.

4. Методические указания по выполнению работы

4.1. К п.п. 3.1.1. и 3.1.2. При расчете  для всех цепей учитывать входную емкость и входное сопротивление осциллографа. Значения _и определить для =10%. Для расчета воспользоваться формулами, приведенными в разделе 7 “Пояснения к программе работы”.

4.2. К п.п. 3.2.1.-3.2.3. Для выполнения работы необходимо с помощью перемычек собрать исследуемую цепь. При измерении f_н, f_в, АЧХ и f сигнал на вход цепи подать от низкочастотного генератора Г3-102, при этом уровень входного напряжения следует поддерживать постоянным.При измерении параметров импульсов _и, _ф,  сигнал на вход цепи подать от генератора импульсов Г5-54.

5. Содержание отчета

5.1. Отчет по работе оформляется в соответствии с требованиями стандарта предприятия СТП УПИ 1-85.

5.2. Структура отчета:

Название и цель работы

1.Описание экспериментальной установки.

-5

1.1. Приборы и вычислительная техника, используемые в работе (краткая техническая характеристика).

1.2. Принципиальные схемы устройств, предложенных для исследования, выполненные в соответствии с ГОСТ 2.702-75.

2. Теоретическая часть.

2.1. Расчет по формулам ( запись физических величин и расшифровка буквенных обозначений в формуле согласно ГОСТ 8.417-81 ).

2.2. Графические зависимости, используемые в расчете ( выполнять согласно ГОСТ 2.319-81).

2.3. Таблицы результатов расчета (ГОСТ 2.105-81).

3. Экспериментальное исследование

3.1. Методика проведения измерений.

3.2. Экспериментально снятые зависимости, представленные графически (ГОСТ 2.319-81).

3.3. Таблицы результатов эксперимента (ГОСТ 2.105-81).

4. Оценка погрешности результатов измерений.

4.1. Методика расчета погрешности.

4.2. Анализ результатов измерений.

Заключение.

Список использованных источников.

Приложение (перечень элементов принципиальных электрических схем, текст программы расчета задач на ЭВМ).

6. Контрольные вопросы

6.1. Определение линейных элементов. Какие линейные элементы используются в усилительных каскадах?

6.2. Линейные цепи: определение, основные свойства. Параметр , его физический смысл, связь с граничными частотами f_н, f_в. Определение частотной и переходной характеристики.

6.3. Свойства и характеристики RC-цепи с емкостью на выходе, зависимость коэффициента передачи К от частоты К=f(), вид амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Примеры применения в усилителях.

6.4. RC-цепь с резистором на выходе, зависимость К=f(), вид АЧХ, применение в усилителях.

-10-

7.3. Цепь с RLC-элементами

Рис. 7.3

пропускает сигналы в полосе частот от _н до _в , сигналы других частот ослабляет. Коэффициент передачи имеет максимальное значение ( M(_р)=1) на некоторой резонансной частоте _р(f_р).

Форма импульса на выходе цепи зависит от соотношения элементов R, L, C. При определенных значениях R, L и C процесс в цепи может стать колебательным.

Формулы для расчета:

1. Резонансная частота

; _р=2f_р (7.11)

2. Добротность цепи

; (7.12)

где f - ширина резонансной характеристики на уровне 0.7.

-9-

7.2. RC-цепь с резистором на выходе

Рис. 7.2

является фильтром верхних частот, пропускает без изменений сигналы верхних частот ( M()1, при  ), а сигналы нижних частот ослабляет ( M()0, при  0).

Форма напряжения на выходе зависит от соотношения между длительностью импульса _и и постоянной времени цепи _н=RC. С ростом отношения _и/_н спад вершины  уменьшется.

При RC_и цепь называют укорачивающей или дифференцирующей.

Формулы для расчета:

1. Нормированный коэффициент передачи:

M_н()={1+1/(_н)²}^-1/2 (7.8)

где _н =RC - постоянная времени RC-цепи.

2. Граничная частота пропускания на уровне 0.7

f_н=1/(2_н) ; _н=2f_н (7.9)

3. Искажения импульса (%)=100_и/_н (7.10)

6

6.5. Определение импульсного сигнала, спектральные и временные характеристики.

6.6. Графики изменения тока и напряжения на элементах RC-цепи при прохождении импульсного сигнала, как влияют на форму импульса входное сопротивление и емкость осциллографа?

6.7. Линейные искажения импульсного сигнала _ф, . Связь линейных искажений с видом переходной характеристики. Условия неискаженной передачи импульсного сигнала.