Физика \ Физика

Частотные характеристики электрических цепей. Основные сведения. КЧХ электрических цепей первого порядка, страница 4

, где ;  ;

мкс;

ωГ = 1/τ = 197,394·103 (рад/с);   fГ = 31,432 кГц.

4. RН = 5,1 кОм,  Ri = 100 Ом, тогда

, где ;

мкс;

ωГ = 1/τ  = 196,725·103 (рад/с);  fГ  = 31,326 кГц.

4.3.  Программа работы

1.  Собрать в соответствии с домашним заданием электрическую цепь первого порядка (рис. 4.2 или рис. 4.4), подключив в качестве источника входного воздействия  синусоидальный генератор Sine Source. Задать в окне параметров источника внутреннее сопротивление RS = 0. В режиме АС построить АЧХ и ФЧХ цепи. Поскольку в режиме АС генератор  Sine Source вырабатывает гармонический сигнал (в заданном частотном диапазоне) с комплексной амплитудой , то для построения АЧХ достаточно в графе Y Expression окна задания параметров моделирования указать модуль интересующего нас отклика цепи. Например: V(2) – напряжение в узле 2 или V(C) – напряжение на конденсаторе и т.п. Для построения ФЧХ достаточно в графе Y Expression указать переменную ph(V(2)) или ph(V(C)) [3]. Используя измерительные инструменты программы Micro-Cap измерить граничную частоту fГ  фильтра и фазовый сдвиг φГ на граничной частоте, определить характер фильтра (ФНЧ или ФВЧ). Сравнить полученные результаты с рассчитанными значениями.

Используя режим многовариантного анализа (Stepping) исследовать влияние величины реактивного элемента на характеристики фильтра (fГ, φГ и KМАК – максимальный коэффициент передачи фильтра). Диапазон варьируемого параметра установить в пределах от 0,5 до двух кратного от заданного значения.

2.  В окне параметров источника Sine Source установить величину внутреннего сопротивления RS в соответствии с заданием. В режиме АС построить АЧХ и ФЧХ цепи. Измерить граничную частоту fГ  фильтра и сравнить с рассчитанным значением.

3.  Подключить к исследуемой ЭЦ нагрузку с сопротивлением RН (см. домашнее задание). Повторить измерения по п.2.

Используя режим  Stepping исследовать влияние величины нагрузки на характеристики фильтра (fГ, φГ и KМАК). Диапазон изменения RН установить в пределах: 0,5*RН …2*RН.

4. Собрать электрическую цепь второго порядка, исследованную во второй лабораторной работе (табл. 2.1). Построить АЧХ и ФЧХ цепи, принимая в качестве отклика напряжение u2 (см. таблицу 2.1).

По виду АЧХ определить характер фильтра, измерить граничные частоты и полосу пропускания фильтра (для полосового фильтра).

Рассчитать значения коэффициентов передачи моделируемой ЭЦ по постоянному току K(0) и для бесконечно большой частоты K(∞), приведя ЭЦ к эквивалентным схемам для ω = 0 и ω = ∞.

Содержание отчета

В отчете по лабораторной работе должны быть представлены:

-  принципиальная схема и подробный расчет заданной ЭЦ;

-  по каждому пункту выполненных исследований приводятся электрические схемы, результаты моделирования ЭЦ с анализом полученных результатов.

Библиографический список

1.  Основы теории цепей: Учеб для вузов/Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. 528 с.

2.  Попов В.П. Основы теории цепей: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 2003. 575 с.

3.  Косс В.П. Схемотехническое проектирование и моделирование в среде Micro_Cap 8: учеб. пособие / Рязан. гос. радиотехн.     ун-т.- 2007. 80с.

Содержание

1.  Лабораторная работа № 1.Электрические цепи постоянного тока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    1

2.  Лабораторная работа № 2. Электрические цепи переменного тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.  Лабораторная работа № 3. Резонанс в электрических цепях. . .30

4.  Лабораторная работа № 4. Частотные характеристики электрических цепей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Скачать файл