1 Расчет параметров элементов фильтров
Частота фильтра рассчитывается по формуле:
,
отсюда найдем значение емкости конденсатора:
,
нФ
2Модель схемы исследования фильтра
Рисунок 2 – Модель RC – фильтра нижних частот Г - структуры.
С помощью этого лабораторного стенда можно определить зависимость значения выходного сигнала от входного.
При fср=1,5 кГц и неизменном уровне входного сигнала
Кп
Таблица 1 – Экспериментальные данные
Частота входного сигнала, кГц |
Uвх, мВ |
Uвых, мВ |
Кп |
0.1 |
705.6 |
707.1 |
0.9979 |
0.5 |
670.1 |
707.1 |
0.9477 |
1 |
586.3 |
707.1 |
0.8292 |
2 |
421.1 |
707.1 |
0.5955 |
3 |
313.3 |
707.1 |
0.4431 |
5 |
201 |
707.1 |
0.2843 |
7 |
146.5 |
707.1 |
0.2072 |
10 |
103.7 |
707.1 |
0.1467 |
20 |
52.25 |
707.1 |
0.0739 |
График амплитудно-частотной характеристики фильтра нижних частот
Выводы
Таким образом, мы исследовали низкочастотный фильтр электрического сигнала, подсчитали коэффициент усиления, измерили его амплитудно-частотнцю характеристику при неизменном уровне входного сигнала.
На основании проведённых исследований можно сделать вывод о том, что фильтры низких частот служат для пропускания сигнала с частотой ниже определённого уровня и отсеивать сигнал с частотой выше этого уровня.
Лабораторная работа №3 Введение
В зависимости от конфигурации схемы возможно получать различные свойства фильтров в зависимости от частоты входного сигнала. 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.
Цели и задачи работы
Цель работы: исследовать частотный фильтр высокой частоты.
Задачи работы:
Разработать структурную схему лабораторного стенда для измерения амплитудно-частотной характеристики фильтра;
Рассчитать параметры элементов фильтра на основе параметров преподавателя;
Смоделировать заданный фильтр
Исходные данные:
fср = 1,5 кГц ;
R = 2 кОм;
Фильтр высоких частот Г – структуры, RC – 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 фазо-частотную характеристику фильтра