3 курс,заочка,ЛР №5
.docФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ»
(МТУСИ)
Лабораторная работа № 5
Исследование входных частотных характеристик в RC-цепи
Выполнил:
студент группы ЗБИК1953
Проверил: Мосичев А.В
Москва 2020
Цель работы
С помощью программы Micro-Cap исследовать входные аплитудно-частотные (АЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики RC-цепи. Сравнить АЧХ и ФЧХ, полученные с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчетным путем.
Исходные данные:
f=2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 кГц
E=0,9 В
R1=100 Ом
C1=219 нФ
Расчетные формулы
К омплексное входное сопротивление находиться косвенным методом, путем деления комплексного входного напряжение UВХ на комплексный входной тока I.
где
UВХ – комплексное входное напряжение;
- комплексный входной ток
U r = I x R1 – комплексное напряжение на резисторе;
- мнимая единица;
ω=2πf – угловая частота
f – частота;
|ZBX| = Z(2πf) – модуль комплексного входного сопротивления (АЧХ);
arg(ZBX) = φZ(2πf) – аргумент (фаза) комплексного входного сопротивления (ФЧХ).
С другой стороны, входное сопротивление - это сопротивление со стороны входных зажимов
Re(ZBX) = R1 – резистивное входное сопротивление (рано сопротивлению резистора R1)
Im(ZBX) = -XC – реактивное входное сопротивление
– реактивное сопротивление конденсатора С1.
– граничная частота RC-цепи.
Д ля нагруженной RC-цепи
И
Рис. 1
1.1 Предварительные расчеты
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
1.2 Расчеты на ЭВМ
Зависимость модуля входного сопротивления от частоты
Рис. 8
Зависимость фазы входного сопротивления от частоты
Рис. 9
З ависимость модуля тока от частоты
Рис. 10
Зависимость модуля напряжения на резисторе от частоты
Рис. 11
З ависимость модуля напряжения на конденсаторе от частоты
Рис. 12
З ависимость реактивного сопротивления от частоты
Рис. 13
Исследование характеристик в нагруженной RC-цепи
Рис. 14
Д ля нагруженной RC-цепи
Таблица 2
Нагруженная RC-цепь |
По предварительному расчёту |
ЭВМ |
(Гц) fm |
4654 |
4200 |
φºm |
-37,98 |
-37,83 |
Зависимость модуля входного сопротивления от частоты в нагруженной RC - цепи
Рис. 15
Зависимость фазы входного сопротивления от частоты в нагруженной RC - цепи
Рис. 16
Выводы
Входное сопротивление цепи носит резистивно-ёмкостный характер. Графики, полученные с помощью предварительных расчётов и в результате эксперимента практически идентичны.
Ответы на контрольные вопросы тоже сами