3. Программа работы.

3.1 Ознакомиться с лабораторным макетом 4 для исследования активных фильтров.

3.2. Исследовать амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики активных фильтров схем 1-3 макета (рис.4.4 - 4.6.).

3.3. Исследовать амплитудно-частотную характеристику универсального фильтра (схема 4, рис.4.7.); фильтра ВЧ, фильтра НЧ ( выход 2), фильтра ПП ( выход 1), фильтра-пробки.

3.4. Исследовать амплитудно-частотные характеристики звеньев многокаскадного фильтра ( рис.4.8 ) и общую АЧХ фильтра.

Рис. 4.5. Активный фильтр (схема 2 макета)

Рис. 4.6. Активный фильтр (схема 3 макета)

Рис. 4.7. Универсальный фильтр

4. Экспериментальные исследования

4.1.Ознакомиться с лабораторным стендом.

4.2. Исследовать схему фильтра ИНУН (источник напряжения управляе­мый напряжением) (рис. 4.4). Для снятия АЧХ фильтров можно использовать встроенный в макет генератор сигнала синусоидальной формы с перестраивае­мой частотой.

Цифровой генератор сигнала с перестраиваемой частотой предназначен для исследования амплитудно-частотных характеристик фильтров, усилителей низ­кой частоты и т.п. Генератор может работать в двух режимах, выбираемых пере­ключателем SА9 «Дискрет/ГКЧ» (рис. 4.9).

В первом режиме (режиме генерации сетки частот) генерируется частота, оп­ределяемая положением переключателей SА1 - SА8. Величина частоты находит­ся суммированием весовых коэффициентов всех включенных переключателей и может принимать значения от 100 до 25600 Гц с шагом 100 Гц. Во втором режи­ме (режиме генератора качающейся частоты) осуществляется генерация сигнала качающейся частоты. Нижняя граница качания частоты определяется по вклю-

ченным переключателям SА1 - SА4 и может изменяться от 100 до 1500 Гц с ша­гом 100 Гц. Верхняя граничная частота определяется переключателями SА5 -SА8 и изменяется от 1,6 до 24 кГц с шагом 1,6 кГц.

На переднюю панель макета кроме переключателей SА1 - SА8 выведены гнезда выходного сигнала (амплитудой 1 и 0.1 В), гнездо выхода синхронизации для подачи сигнала синхронизации в режиме ГКЧ на вход X осциллографа, гнез­до «Метки частоты» - для подачи на второй вход двулучевого осциллографа ме­ток для отсчета частоты. Импульс метки появляется в момент времени, когда частота выходного сигнала генератора принимает значения 1. 2, 3,.... 25 кГц.

Для изучения АЧХ устройства на его вход подается сигнал с гнезда «Выход» генератора, выход устройства подключается к входу осциллографа Y1, сигнал с гнезда «Метки частоты» подается на вход Y2, осциллограф переключается в ре­жим внешней синхронизации и на вход синхронизации подается сигнал с гнезда «Выход синхронизации» генератора.

Примечания

1. В режиме ГКЧ при выключенных тумблерах установки нижней частоты SА1 —SА4 нижняя частота автоматически устанавливается 100 Гц.

2. В этом же режиме при отсутствии установки верхней граничной часто­ты генератор выдает фиксируемую частоту, определяемую положением тумбле­ров.

3. В случае установки в режиме ГКЧ нижней граничной частоты 1 кГц и более метки частоты не соответствуют частотам 1, 2, 3 кГц и т.д., хотя относи­тельное расстояние между метками равно 1 кГц.

Рис. 4.8. Многокаскадный фильтр (схема 5 макета)

Рис. 4.9. Цифровой генератор сигнала с перестраиваемой частотой

4.3. Предварительно рассчитать схему фильтра ИНУН (рис.4.4), реализую­щую фильтр НЧ Баттерворта второго порядка. Установить Fср = 2 кГц, а = 1,414, К = 23К4.

4.4. Подать на вход схемы (рис. 4.4) сигнал с генератора качающейся часто­ты. Выход схемы подключить на вход осциллографа. Засинхронизировать раз­вёртку осциллографа импульсами синхронизации со встроенного генератора. На второй вход осциллографа подать метки частоты и совместить их с изображе­ниями АЧХ фильтра.

4.5. Для снятия фазочастотной характеристики (ФЧХ) фильтра использовать генератор синусоидальных сигналов ГЗ-112 и двулучевой осциллограф С1-93. Исследования провести для фильтров НЧ и ВЧ Баттерворта и Чебышева.

4.6. Исследовать АЧХ и ФЧХ других фильтров макета 4 (рис. 4.5 - 4.8).