3.11. Осциллограммы сигналов:

1. Снять осциллограмму выходного напряжения выпрямителя при фиксированном сопротивлении R_Н=1 кОм, без конденсатора С_Ф.

2. Снять осциллограмму выходного напряжения выпрямителя при фиксированном сопротивлении R_Н=1 кОм, С_Ф=100 мкФ.

Построить графики зависимостей

График зависимости амплитуды пульсации выходного напряжения выпрямителя от величины тока нагрузки А_П = f(I_Н), С_Ф = 100 мкФ.

График зависимости амплитуды пульсации выходного напряжения выпрямителя от величины емкости конденсатора А_П = f(С_Ф), R_Н=1 кОм.

Выводы

4. Частотные фильтры

Ранее был изучен так называемый фильтр низкой частоты. Его особенность заключалась в избирательном усилении низкочастотного сигнала. При изменении схемы возможно получить увеличение усиления сигнала на высоких частотах, по сравнению с низкими.

В зависимости от конфигурации схемы возможно получать различные свойства фильтров в зависимости от частоты входного сигнала. Комбинируя схему фильтра низкой частоты с фильтром высокой частоты возможно получить полосовой фильтр. Его особенность заключается в избирательном усилении сигнала в определенном диапазоне частот.

Другое сочетание элементов позволяет получить режекторный фильтр. Его особенность заключается в избирательном усилении сигнала в определенном диапазоне частот и гашении сигнала вне этой полосы.

Цель работы: исследовать частотный фильтр высокой частоты;

исследовать полосовой частотный фильтр;

исследовать режекторный частотный фильтр.

Задачи работы:

• разработать структурную схему лабораторного стенда для измерения амплитудно-частотной характеристики фильтра;

• рассчитать параметры элементов фильтра. Исходные данные:

fср = 1,5 кГц ;

R = 2 кОм;

Фильтр высоких частот Г – структуры, RC – фильтр

Полосовой фильтр, RC – фильтр

Режекторный фильтр, RC – фильтр

• смоделировать заданный фильтр;

• измерить амплитудно-частотную характеристику (зависимость коэффициента передачи от частоты входного сигнала) заданного фильтра при неизменном уровне входного сигнала (входной сигнал синусоидальный А = 1В) и при изменении его частоты в диапазоне 100 Гц – 20 кГц (100 Гц, 500 Гц, 1 кГц, 2 кГц, 3кГц, 5 кГц, 7 кГц, 10 кГц, 20 кГц);

• определить фазочастотную характеристику фильтров.

4.12. Лабораторный стенд

Лабораторный стенд предназначен для расчета параметров элементов фильтра и измерения его амплитудно-частотной характеристики.

Рис. 4.10. Структурная схема лабораторного стенда

Лабораторный стенд содержит:

ФГ – функциональный генератор;

Ф – фильтр;

ММ – мультиметр.

4.13. Расчет параметров элементов фильтров

Частота фильтра рассчитывается по формуле:

,

отсюда значение емкости конденсатора:

,

C= нФ

4.14. Схема исследования фильтра высокой частоты

Рис. 4.11. Схема RC – фильтра высоких частот.

Заполнить таблицы

Экспериментальные данные АЧХ для U_вх,= 707 мВ

Частота сигнала	Uвх, мВ	Uвых, мВ	Кп
200 Гц	707
500 Гц	707
1 кГц	707
2 кГц	707
3 кГц	707
5 кГц	707
7 кГц	707
10 кГц	707
20 кГц	707

Экспериментальные данные ФЧХ для U_вх,= 707 мВ

Частота сигнала	Uвх, мВ	Uвых, мВ	Угол сдвига фазы
100 Гц	707
500 Гц	707
1 кГц	707
2 кГц	707
3 кГц	707
5 кГц	707
7 кГц	707
10 кГц	707
20 кГц	707

Построить график АЧХ фильтра в логарифмическом масштабе частот

Построить график ФЧХ фильтра в логарифмическом масштабе частот