I. Домашнее задание

1.1 Исходя из заданных параметров индуктивностей и ёмкостей, для лабораторного стенда выбрать две одинаковые индуктивности и ёмкости, из которых можно составить схемы симметричных Т- и П- образных фильтров нижних частот.

2. Для заданных схем фильтров рассчитать частоту среза

fгр = гр/2 и характеристическое сопротивление ZT и Zп на частотах

f = 0; f =f гр/2; f = fгр; f = 2fгр.

1.3. Рассчитать и построить графики изменения напряжения на выходе фильтра при изменении частоты в режиме согласованной нагрузки и в режиме холостого хода, если напряжение на входе равно 0.2В.

1.4. Рассчитать и построить графики изменения коэффициента фазы при изменении частоты в режиме согласованной нагрузки и в режиме холостого хода.

Примечание: при расчётах по пп. 1.3 и 1.4 частоту изменять в диапазоне от

f = 0 до f = 4 fгр.

2. Лабораторное задание

2.1.Собрать схему (рис.1.11) для исследования частотных характеристик Г- образного звена ФНЧ.

2.2. С помощью клавиатуры ПК задать значения нижней и верхней частот диапазона, а также шаг по частоте для снятия частотных характеристик фильтра (например, fн =1кГц, fв = 20 кГц, f = 500Гц). После режима “частотные характеристики” зарисовать графики АЧХ и ФЧХ с экрана ПК либо вывести их на печать на принтер.

Рис.1.11

2.3. Подключив на выход фильтра (рис.1.11) сопротивление нагрузки R5 =1кОм, повторить регистрацию АЧХ и ФЧХ по п. 2.2. Оценить влияние нагрузки на избирательность ФНЧ.

2.4. Поменяв в схеме рис.1.11 конденсатор С8 на параллельно соединенные конденсаторы С4 и С8, повторить регистрацию частотных характеристик по п. 2.2. Оценить влияние изменения ёмкости на АЧХ и ФЧХ.

2.5. Подключив на выход фильтра R5 =1кОм, повторить измерения по п. 2.3.

2.6. Собрать схему (рис.1.12) для исследования частотных характеристик Т- образного звена ФНЧ.

Рис.1.12 Рис.1.13

2.7. Провести регистрацию частотных характеристик аналогично пп. 2.2., 2.3.

2.8. Поменяв в схеме рис.1.12 ёмкость С₄ на последовательно соединённые С₄ и С₅, повторить измерения по п. 2.7. Оценить изменение частотных характеристик при изменении ёмкости ФНЧ.

2.9. Собрать схему (рис.1.13) для исследования частотных характеристик П-образного ФНЧ.

2.10. Провести регистрацию АЧХ и ФЧХ аналогично п. 2.7.

3. Содержание отчёта

3.1. Результаты выполнения домашнего задания в виде таблиц и графиков.

3.2. Структурные схемы измерений.

3.3. Результаты выполнения лабораторного задания в виде графиков отдельно для Т- и П-образного фильтров.

3.4. Краткие выводы по полученным результатам с анализом причин расхождения расчетных и экспериментальных данных.

4. Контрольные вопросы

1. Нарисовать векторные диаграммы напряжений и токов во всех элементах Т- и П-образных фильтров нижних частот в режиме холостого хода и в режиме согласованной нагрузки для частот f=fгр/2 и f=2fгр.

2. Нарисовать, как изменятся амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики Т- и П-образных ФНЧ при изменении величины индуктивности или ёмкости в два раза (в режиме согласованной нагрузки и в режиме холостого хода).