1. Цель работы
Целью лабораторной работы, выполняемой по этой теме, является сравнение теоретических и экспериментальных характеристик фильтров, проектирование и настройка фильтров высокого порядка, построенных на операционных усилителях.
2.
|  | 
Примечание: данная схема представляет собой одно звено, построенное на микросхеме 140УД20, фильтр четвёртого порядка получается при последовательном соединении двух таких звеньев.
3. Исходные данные
· 
Частота
квазирезонанса первого звена: 
· 
Частота
квазирезонанса второго звена: 
· 
Добротность обоих
контуров: 
· 

· 

· 
Неравномерность ЛАЧХ
в полосе пропускания: 
4. Результаты теоретических расчетов и экспериментальных измерений
4.1 Расчёт параметров
1) Определяем полосы пропускания:

2) Определяем полосы пропускания:
Для первого звена:

Для первого звена:

3) Находим коэффициенты усиления звеньев:
Для обоих звеньев:

4.2 Экспериментально полученные результаты
4.2.1 Первое звено
Сопротивления, подобранные на стенде:

Экспериментальная
резонансная частота: 
Погрешность результата: 2,6%
При
резонансной частоте: 
Коэффициент
передачи: 
Погрешность результата: 4,2%
Полоса
пропускания:  
Погрешность результата: 7,2%
Таблица экспериментально снятой ЛАЧХ:
| f, Гц | Uвх | Uвых | K | L, дБ | 
| 200 | 0,14 | 0,22 | 1,57 | 3,93 | 
| 400 | 0,14 | 0,50 | 3,57 | 11,06 | 
| 600 | 0,14 | 1,01 | 7,21 | 17,16 | 
| 700 | 0,13 | 1,51 | 11,62 | 21,30 | 
| 800 | 0,15 | 2,50 | 16,67 | 24,44 | 
| 900 | 0,15 | 4,93 | 32,87 | 30,34 | 
| 974 | 0,14 | 7,11 | 50,79 | 34,11 | 
| 1000 | 0,14 | 6,65 | 47,50 | 33,53 | 
| 1100 | 0,13 | 3,62 | 27,85 | 28,90 | 
| 1200 | 0,13 | 2,31 | 17,77 | 24,99 | 
| 1300 | 0,13 | 1,71 | 13,15 | 22,38 | 
| 1400 | 0,13 | 1,36 | 10,46 | 20,39 | 
| 1600 | 0,13 | 0,99 | 7,62 | 17,63 | 
| 1800 | 0,13 | 0,80 | 6,15 | 15,78 | 
| 2200 | 0,13 | 0,60 | 4,62 | 13,28 | 
| 2700 | 0,13 | 0,48 | 3,69 | 11,35 | 
| 3300 | 0,13 | 0,42 | 3,23 | 10,19 | 
| 3700 | 0,13 | 0,34 | 2,62 | 8,35 | 
| 4500 | 0,13 | 0,24 | 1,85 | 5,33 | 
4.2.2 Второе звено
Сопротивления, подобранные на стенде:

Экспериментальная
резонансная частота: 
Погрешность результата: 7,5%
При
резонансной частоте: 
Коэффициент
передачи: 
Погрешность результата: 4,48%
Полоса
пропускания:  
Погрешность результата: 2,8%
Таблица экспериментально снятой ЛАЧХ:
| f, Гц | Uвх | Uвых | K | L, дБ | 
| 500 | 0,12 | 0,27 | 2,25 | 7,04 | 
| 1500 | 0,13 | 2,25 | 17,31 | 24,76 | 
| 1600 | 0,14 | 3,09 | 22,07 | 26,88 | 
| 1650 | 0,15 | 3,72 | 24,80 | 27,89 | 
| 1700 | 0,15 | 4,57 | 30,47 | 29,68 | 
| 1750 | 0,14 | 5,62 | 40,14 | 32,07 | 
| 1800 | 0,14 | 6,62 | 47,29 | 33,49 | 
| 1830 | 0,14 | 6,91 | 49,36 | 33,87 | 
| 1850 | 0,13 | 6,95 | 53,46 | 34,56 | 
| 1900 | 0,11 | 6,42 | 58,36 | 35,32 | 
| 1950 | 0,11 | 5,50 | 50,00 | 33,98 | 
| 2000 | 0,1 | 4,52 | 45,20 | 33,10 | 
| 2050 | 0,1 | 3,84 | 38,40 | 31,69 | 
| 2100 | 0,1 | 3,27 | 32,70 | 30,29 | 
| 2150 | 0,1 | 2,88 | 28,80 | 29,19 | 
| 2500 | 0,13 | 1,52 | 11,69 | 21,36 | 
| 3500 | 0,12 | 0,69 | 5,75 | 15,19 | 
| 4500 | 0,12 | 0,47 | 3,92 | 11,86 | 
| 5500 | 0,12 | 0,36 | 3,00 | 9,54 | 
| 6500 | 0,12 | 0,29 | 2,42 | 7,66 | 
| 7500 | 0,12 | 0,24 | 2,00 | 6,02 | 
| 8000 | 0,11 | 0,20 | 1,82 | 5,19 | 
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.