Схемотехника: Лабораторный практикум, страница 6

Комбинации фильтров нижних и верхних частот позволяют создавать полосовые фильтры, с помощью которых из всего спектра частот пропускается только определенная область частот (полоса). Схемы простейших пассивных полосовых фильтров приведены на рис. 1.8.

АЧХ полосового фильтра характеризуется центральной частотой пропускания f₀, верхней и нижней граничными частотами пропускания f_в и f_н, соответственно, рис. 1.9.

Можно показать, что центральная частота для обоих фильтров, приведенных на рис. 1.8 равна:

.

Вывод выражений для АЧХ и ФЧХ полосовых фильтров предлагается сделать самостоятельно. Для самопроверки приведем лишь выраже-

Рис. 1.9. АЧХ и ФЧХ фильтра Вина

ние для передаточной функции, совпадающее для обоих фильтров, изображенных на рис. 1.8:

.

1.2. Задание на проведение исследований

1. Получите у преподавателя комплект из двух резисторов и двух      конденсаторов.

2. По заданию преподавателя поочередно соберите схему однозвенного и двухзвенного ФВЧ или ФНЧ, а также одну из схем полосового фильтра.

3. С помощью генератора специальных сигналов и цифрового осциллографа снимите АЧХ и ФЧХ каждого из фильтров. Для этого установите на выходе генератора напряжение синусоидальной формы с неизменной амплитудой и изменяйте частоту сигнала в пределах не менее ± 1 декады от расчетного значения граничной частоты f_гр  или  центральной частоты  f₀ фильтра. Для измерений отношения амплитуд и соотношения фаз входного и выходного сигналов используйте осциллограф в двухлучевом режиме, подавая на один из  его входов напряжение, приложенное к фильтру, а на другой – выходное напряжение фильтра. Фазовый сдвиг между двумя сигналами одной и той же частоты рассчитывается через измеренный с помощью осциллографа временной сдвиг по формуле: (см. рис. 1.2).

4. При измерении параметров полосовых фильтров особенно важно зафиксировать частоту и коэффициент передачи, соответствующие нулевому фазовому сдвигу между входным и выходным напряжениями.

1.3. Содержание отчета

Отчет должен содержать схемы исследуемых фильтров, теоретический расчет выражений для АЧХ и ФЧХ исследованных фильтров, графики АЧХ и ФЧХ фильтров, полученные экспериментально и теоретически, выводы по проведенным исследованиям.

1.4. Вопросы для самопроверки

1. Какому уровню в абсолютном выражении и в дБ соответствует положение граничных частот на частотной зависимости коэффициента передачи фильтра?

2. Почему RC – фильтры не изменяют частоту и форму исходного сигнала?

3. Чем отличаются характеристики ФВЧ и ФНЧ?

4. Как повысить крутизну склона передаточной характеристики фильтра?

5. В чем преимущества изображения передаточной характеристики фильтра в представлении Боде?

Лабораторная работа №2

Исследование МАЛОМОЩНЫХ транзисторных

усилителей

Цели работы – научиться задавать режим по постоянному току транзисторного усилителя, сравнить термостабильность, входное и выходное сопротивления и коэффициент усиления по напряжению трех распространенных схем усилительных каскадов на транзисторах в режиме усиления малых сигналов.