ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
(МТУСИ)
Кафедра теории электрических цепей
Лабораторная работа № 3
Исследование АЧХ и ФЧХ пассивных электрических цепей второго порядка
Выполнил студент группы БИН 1106 _____________
Москва 2012
Цель работы: Исследование частотных свойств электрических цепей второго порядка. Закрепление навыков анализа входных и передаточных характеристик электрических цепей при помощи пакета Micro-Cap.
Вопросы для самопроверки:
-
Как из выражения функции входного комплексного сопротивления и выражения передаточной функции получить выражения для входной и передаточной АЧХ и ФЧХ?
Входная АЧХ – модуль комплексного входного сопротивления. Входная ФЧХ – аргумент комплексного входного сопротивления. Передаточная АЧХ – модуль комплексного коэффициента передачи. Передаточная ФЧХ – аргумент комплексного коэффициента передачи.
Чтобы найти модуль или аргумент одного из комплексных выражений, надо привести выражение к виду:
тогда
модуль выражения будет равен 
,
а аргумент – 
-
Как осуществляется поиск нулей и экстремумов входных и передаточных АЧХ и ФЧХ?
Чтобы найти нули функции, надо приравнять ее к нулю и найти корни полученного уравнения. Чтобы найти экстремумы функции, необходимо сначала найти первую производную от функции, а затем приравнять ее к нулю.
-
Почему анализ формы графика входной и передаточной ФЧХ можно производить не по функциям φzвх(ω) и φH(ω), а по выражениям соответствующих арктангенсов?
По причине монотонности функции арктангенса при максимуме (минимуме) аргумента получаем максимум (минимум) функции.
Предварительный расчет:
Расчет на предельных частотах:
Найдем точки пересечения с осями:
Найдем экстремумы:
Знаменатель
не равен 0 при конечном значении
.
Расчет АЧХ и ФЧХ в программе Micro-Cap
Исследованная
схема: 
Входные
АЧХ и ФЧХ
Передаточная АЧХ и ФЧХ
Вывод:
Сравнение результатов машинного и аналитического исследования АЧХ показало их идентичность, что показывает верность аналитического исследования, а так же доказывает целесообразность использования машинного расчета вместо аналитического по причине простоты первого.
При изменении величины R2 график «сглаживается», ордината верхнего экстремума становиться меньше.