Использование конденсатора в электрических цепях (Лабораторная работа № 2), страница 3

Рис.5. Фильтры нижних частот

Задание  Собрать схему, представленную на рис. 8.  Изменяя значения L, C и R снять амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики цепи. Результаты измерений занести в таблицу 4.

Порядок выполнения.

1).Подготовка схемы измерения. Выставить значения сопротивления и емкости, указанные на рис. 6. В меню Analysis выбрать режим ACFrecuensy – режим анализа амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик. В появившемся окне установить указанные параметры моделирования (рис. 7). В данном примере частота входного сигнала будет меняться от 1 Гц до 1000 кГц. Амплитуда сигналов в точках 5 и 4 схемы (Nodesforanalysis) и фазы сигналов в пределах будут откладываться по вертикальной оси в линейном масштабе (Linear), частота по горизонтали –по декадам (10Гц, 100Гц, 1кГц и т.д.).

2).Измерения. Нажать кнопку Simulate(рис. 7). На экране появиться окно, в котором будут представлены амплитудно-частотная (верхняя) и

Рис.6. Схема измерения параметров фильтра нижних частот

Рис.7. Окно настройки

фазо-частотная  (нижняя) характеристики для заданных параметров RC-

цепи (рис.8). Используя маркеры, снять значения АЧХ и ФЧХ.

 Рис. 8. Результаты измерений

Результаты измерений занести в таблицу 4.

Табл.4.

		f1, Гц	f2, Гц	….	fn, Гц
L=1 мГн C=1мкФ	R1= 50 ¸500 Ом	Ku, В
		φ, град

		f1, Гц	f2, Гц	….	fn, Гц
R1=50Ом	L=1¸10 мГн C=1¸10 мкФ	Ku
		φ, град

По результатам измерений построить амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики, оценить влияние параметров фильтра на его характеристики.

Задание 6.

Исследование фильтров верхних частот.

Простейшие Т-образный и П-образный фильтры верхних частот представлены на рис. 9.

                      а).                                                                  б).

Рис.9.  Фильтры верхних частот

Задание Собрать схему, представленную на рис. 10. Изменяя значения L, C и R снять амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики цепи. Результаты измерений занести в таблицу 4.

По результатам измерений построить амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики, оценить влияние параметров фильтра на его характеристики.

Рис.10. Схема измерения параметров фильтра верхних частот

Задание 7

Изучение затухающего контура

1. Соберите следующую схему:

2. Значения индуктивности L, емкости С и сопротивления R возьмите из таблицы вариантов:

Таблица вариантов.

№ по списку	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
R, мОм	10	10	10	15	15	15	5	5	5	20
L, мГн	3	2	1	3	2	1	3	2	1	2
С, мФ	100	200	300	100	200	300	100	200	300	200

3. Рассчитайте частоту затухающих колебаний ω_{затухающих}, добротность Q и резонансную частоту контура ω₀

,

где Т₀ – период свободных колебаний.

,

где Q – добротность контура,

      ω₀ – резонансная частота.

Uc

4. Получите осциллограмму затухающих свободных колебаний напряжения на конденсаторе. Значение добротности Q контура равно числу периодов свободных колебаний за интервал времени, в течение которого амплитуда колебаний уменьшается в е≈2,7 раз (см. рисунок). Определите из полученного графика период колебаний Т и добротность контура Q.

 

1

Вид осциллограммы напряжения на конденсаторе.

2

t

U0

U0e-1

0

n

0

5. Составьте отчет, который должен содержать все полученные расчетные значения, исследуемые схемы, полученные осциллограммы, определенные экспериментально значения и выводы из сравнения расчетных и определенных из моделирования значений искомых величин.