Исследование ненагруженных и нагруженных интегрирующей и дифференцирующей цепи

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра Общей электроники

Отчёт по лабораторной работе № 14

по ОТЦ

"Исследование переходных процессов в цепях

с одним реактивным элементом"

    Факультет:  РЭФ

    Группа:  РТ5-24

    Студенты:  Доценко С.А.

                       Воронин К.Е.

                       Каминский И.В.

    Преподаватель:  Богданов

Новосибирск – 2004

Цель работы

Научиться экспериментально определять постоянную времени электрических цепей и изучить влияние параметров цепей на характер переходного процесса. Приобрести навыки применения электронного осциллографа для исследования быстропротекающих процессов.

Рабочее задание

1.  Исследовать ненагруженные интегрирующую и дифференцирующую цепи.

Определить постоянную времени исследуемой цепи, переходный ток и напряжение.

2.  Исследовать нагруженные интегрирующую и дифференцирующую цепи.

1. Исследование ненагруженной цепи.

 Выходные параметры генератора                                        Параметры цепи

E1 = E2	tи1 = tи2	ƒ
В	мкс	Гц
2	333,3	1500

R	C
кОм	нФ
2	30

а) интегрирующая цепь

Осциллограммы

Входной импульс

Масштаб
мкс/дел	В/дел
100	1

Переходный процесс

Масштаб
мкс/дел	В/дел
100	1

б) дифференцирующая цепь

Осциллограммы

Переходный процесс

Масштаб
мкс/дел	В/дел
100	2

Исследование цепи

Расчёты:                                         Определение постоянной времени

по осциллограмме

                    

по известным параметрам цепи

τ = R_эC                   

Полученные значения практически совпадают

Выражения для переходного тока в цепи напряжения на конденсаторе

Заряд конденсатора (от –Е₂ к +Е₁):        А            В

Разряд конденсатора (от +Е₁ к –Е₂):      А            В

Расчёт переходного тока по известным R и C

          

2. Исследование нагруженной цепи.

а) интегрирующая цепь

Переходный процесс u_C (t)

Масштаб
мкс/дел	В/дел
100	1

б) дифференцирующая цепь

Переходный процесс u_R (t)

Масштаб
мкс/дел	В/дел
100	2

Расчёты:

Выражения для переходного тока в цепи напряжения на конденсаторе

Постоянная времени:       мкс

Заряд конденсатора (от –Е₂ к +Е₁):        А   

В

Разряд конденсатора (от +Е₁ к –Е₂):      А 

В

в) ёмкостная нагрузка интегрирующей цепи

Переходный процесс u_C (t)

Масштаб
мкс/дел	В/дел
100	1

Расчёты:    

Определение постоянной времени (по осциллограмме)

Определение ёмкости нагрузки С_X

         

Номинал нагрузочного конденсатора 20пФ

Заключение: выходной импульс ненагруженной интегрирующей цепи имеет амплитуду, равную амплитуде входного импульса цепи (выходного импульса генератора); при подключении нагрузки интегрирующей цепи амплитуда выходного импульса уменьшается пропорционально уменьшению сопротивления нагрузки. Ёмкостная нагрузка позволяет добиться формы выходного импульса интегрирующей цепи близкой к идеальной, т.е. чем больше ёмкость нагрузки, тем больше цепь приближается к идеально интегрирующей.