- •Лабораторная работа № 1 Исследование пассивных резистивно – емкостных преобразователей сигналов
- •1. Введение
- •2. Теоретическая часть
- •2.1. Делитель напряжения.
- •2.2 Генератор тока.
- •2.3. Дифференцирующие цепи. Фильтр верхних частот.
- •2.4. Интегрирующие цепи. Фильтр нижних частот.
- •3.Лабораторное задание
- •4. Лабораторный стенд и методика эксперимента.
- •5.Обработка результатов измерений
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
4. Лабораторный стенд и методика эксперимента.
4.1. Лабораторный стенд состоит из базового и лабораторного модулей. Базовый модуль включает в себя два цифровых мультиметра, два регулируемых источника питания Е1 и Е2, генератор низкой частоты синусоидального сигнала и сигналов прямоугольной формы. Лабораторный модуль имеет два наборных поля, позволяющих собирать исследуемые цепи из необходимых элементов, закрепленных на контактных площадках, панельку для подключения микросхем с выведенными контактными гнездами, панели управления мультиметрами 1 и 2, источниками напряжения Е1 и Е2 и генератором низкой частоты. Кроме того, здесь же расположены генератор импульсов, вырабатывающий ступенчатое напряжение ввиде одиночного импульса и последовательность прямоугольных импульсов регулируемой частоты, и два источника фиксированного напряжения: ± 15В (Е3) и 5В (Е4) для питания интегральных микросхем. Все источники имеют защиту от перезагрузки.
4.2. При выполнении пунктов 3.1. – 3.4. задания вольтметры мультиметров должны работать в режиме измерения постоянного напряжения.
4.3. При выполнении пунктов 3.5. – 3.7, 3.10 вольтметры включаются в режим измерения переменного напряжения.
5.Обработка результатов измерений
5.1. По данным табл. 1 оцените погрешность делителя обусловленную влиянием нагрузки:
(5.1.)
где U ВЫХ – выходное напряжение при , – при .
5.2. Оцените погрешность, обусловленную наличием нагрузки генератора тока, используя данные табл.2 и формулу, аналогичную (5.1).
5.3. По данным таблиц 3 и 4 постройте АЧХ дифференцирующей и интегрирующей цепей. По характеристикам определите частоту , соответствующую ослаблению выходного сигнала на 3дБ (0,707). Сравните экспериментальное и рассчитанное значения. Сделайте выводы о их согласии или возможных причинах расхождения в значениях.
5.4. По результатам, полученным в п. 3.7, объясните причину наличия фазового сдвига между входным и выходным напряжениями и его изменения с ростом частоты.
5.5. По результатам пунктов 3.8, 3.9, 3.11 сделайте вывод о качестве дифференцирующей и интегрирующей цепей в различных частотных диапазонах, о причинах, влияющих на свойства этих цепей.
6. Содержание отчета
Формулировка цели работы.
Схемы, таблицы с результатами измерений.
Графики АЧХ исследуемых цепей.
Осциллограммы напряжений, описание изменений формы выходного сигнала при изменении частоты для дифференцирующей и интегрирующей цепей.
Анализ полученных результатов и выводы по работе.
7. Контрольные вопросы
Что называют делителем напряжения?
Можно ли делители, представленные на рис.1, использовать в целях постоянного и переменного напряжений?
Как будет работать цепь на рис.1,а с источником постоянной и синусоидальной ЭДС, если резистор R2 заменить конденсатором? Возможно ли применение емкостных делителей напряжения?
Дайте определение фильтра. Какими свойствами обладают фильтры нижних, верхних частот, полосовые и режекторные?
Какие цепи называют дифференцирующими, интегрирующими?
Из каких элементов можно построить дифференцирующую и интегрирующую цепи?
Имеются только индуктивные и емкостные элементы. Можно ли из них построить фильтр, дифференцирующую или интегрирующую цепь?
Нарисуйте частотную зависимость сопротивления резистивного и индуктивного элементов. С помощью этой зависимости поясните фильтрующие свойства цепей, представленных на рис.3,б и 6,б.
ЛИТЕРАТУРА
Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. – М.: Радио и связь, 1990г. –512с;
Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. -М.: радио и связь, 1986г.-512с.
Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники, ч. 1.- М.: Энергия, 1978г.