Измерение ачх и фчх

1 Установите ключ К1 – в нижнее положение; К2 – в верхнее положение; К3 – в левое положение (замкнут); реостат нагрузки RН – 50 %.

Двойным щелчком откройте измеритель АЧХ. Установите линейные масштабы, близкие к таким пределам: по вертикали F = 1, I = 0; по горизонтали F = 100 Гц, I = 0,1 Гц. (для этого следует использовать “прокрутку” ). Включите и выключите схему. Зарисуйте АЧХ в масштабе. Найдите полосу пропусканияна уровне 0,707.

2 В измерителе АЧХ установите логарифмические масштабы: по вертикали F = 0 dB, I = - 40 dB ; по горизонтали F = 100 кГц, I = 0,1 Гц. Включите и выключите схему. Зарисуйте АЧХ в масштабе. С помощью визирной линии определите частоту, соответствующую затуханию –3 dB (что соответствует уровню 0,707). Найдите крутизну спада АЧХ ( dB / дек). Для этого установите визирную линию на границу полосы пропускания и запишите частоту F1 и затухание A1. Передвигайте визирную линию вправо до частоты 10F1 (декада). Запишите частоту F2 и затухание А2. Получаем крутизну спада G = (A2 – A1) dB/дек. Сравните её с теоретической.

3 В измерителе ФЧХ установите линейный масштаб по вертикали (F=0, I= -90) и логарифмический - по частоте. Зарисуйте ФЧХ с обозначением осей.

Результаты работы

Подготовьте отчёт по лабораторной работе.

Контрольные вопросы

1 В каких сглаживающих фильтрах и при каких условиях возникают перенапряжения на нагрузке?

2 Объяснить график зависимости коэффициента сглаживания от изменения тока нагрузки.

3 От каких параметров LR - фильтра зависит коэффициент сглаживания фильтра?

– 54 –

4 Как проанализировать переходные процессы в LR сглаживающем фильтре?

5 Какие воздействия на сглаживающий фильтр вызывают возникновение переходного процесса? Когда возникают перенапряжения?

6 На какие элементы схем источников питания оказывают воздействие перенапряжения, возникающие при переходных процессах?

Лабораторная работа №4.2

Исследование RC сглаживающго фильтра

(Файл RC - фильтр)

Схема модели приведена на рисунке 4.10. Она позволяет исследовать процессы в активно-емкостном (RC) сглаживающем фильтре в установившемся и переходных режимах. Для измерения электрических величин используются двухлучевой осциллограф и ампер–вольтметры. Изменение режимов работы обеспечивается ключами К1, К2, K3.

Рисунок 4.10 – Модель RC- фильтра

С помощью ключа К1 подключается генератор пульсаций входного напряжения U1, с помощью ключа К2 включается генератор прямоугольного напряжения UР во входную цепь (цепь питания), обеспечивая тем самым импульсное воздействие со стороны входа, а с помощью ключа К3 – импульсное воздействие со стороны нагрузки.

Ключ К1 управляется клавишей “1”

Ключ К2 – клавишей “2”

Ключ К3 – клавишей “3”.

Нагрузочный реостат управляется клавишей “R” на 10 % при каждом нажатии (для движения в другую сторону используют комбинацию Shift +R). Вольтметр U02 позволяет измерять постоянную составляющую выходного напряжения, вольтметр Um2 измеряет действующее значение напряжения пульсаций. Поэтому, при расчете коэффициента пульсаций необходимо

– 55 –

учесть множитель .Переменную составляющую (амплитуду) можно измерять и посредством осциллографа (cм. рисунок 4.11).

Для этого установите удобную развертку: 2 Ms/div; Y/T; Auto; 1…5 V/div (в обоих каналах); начальное смещение уровня сигнала Yposition равное 0,00.

Рисунок 4.11- Измерение уровней пульсаций напряжения

Входы осциллографа должны быть закрыты (AC). Амплитудное значение входного напряжения Um1 соответствует 1 – ой визирной линии (показания в левом окне VA1, рисунок 4.11), амплитудное значение напряжения на выходе - Um2 измеряется второй визирной линией (VB2).

Измерителем АЧХ и ФЧХ проводится измерение АЧХ (MAGNITUDE) и ФЧХ (PHASE) RCсглаживающего фильтра при логарифмической и линейной шкалах.