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.