1.2 Схема и методика измерения частотных передаточных по напряжению характеристик (ачх и фчх) четырехполюсника

К частотным передаточным характеристикам четырехполюсника относят комплексную функцию частотного коэффициента передачи напряжения К(jω)= U_2m/U_1m. Она представляет собой зависимость от частоты отношения комплексной амплитуды выходного напряжения к комплексной амплитуде напряжения на входе. Отсюда следует, что АЧХ передаточной функции напряжений есть К(ω)=U_2m/U_1m , а ФЧХ передаточной функции напряжений есть φ_к(ω)= φ₂- φ₁.

Следовательно, для измерения указанных характеристик клеммы ВХОД измерителя диаграмм Боде необходимо подсоединить ко входу исследуемого четырехполюсника, а клеммы ВЫХОД к выходу четырехполюсника.

Схема измерения частотных передаточных по напряжению характеристик цепи приведена на рис.1.2.

Как следует из схемы Y_m=U_2m, а Х_m= U_1m. Отсюда следует, что измеряемая характеристика представляет собой комплексную функцию коэффициента передачи напряжений т.е.

H(jω) = Y_m/X_m= U_2m/U_1m = К(jω).

1.3 Схема и методика измерения входных частотных характеристик

К входным частотным характеристикам четырехполюсника относят КЧХ входного сопротивления Zвх(jω)=U_1m/I_1m. Она представляет собой зависимость от частоты отношения комплексной амплитуды входного напряжения к комплексной амплитуде тока на входе. Отсюда следует, что АЧХ комплексной функции входного сопротивления есть Z(ω) =U_1m/I_1m , а ФЧХ передаточной функции напряжений есть φ_к(ω) = φ_u1- φ_I1.

Схема измерения частотных характеристик входного сопротивления четырехполюсника приведена на рис.1.3.

Для измерения входных характеристик клеммы ВЫХОД измерителя диаграмм Боде необходимо подсоединить ко входу исследуемого четырехполюсника, а клеммы ВХОД к дополнительному резистору R_доп, на котором создается напряжение, пропорциональное входному току.

Отсюда следует, что измеряемая характеристика представляет собой комплексную функцию входного сопротивления:

H(jω) = Ym/Xm= U_1m/I_1m=Zвх(jω)

На рис. 1.4 приведены графики результатов измерения АЧХ и ФЧХ входного сопротивления, которые получены в результате копирования графиков в режиме Analysis Graphs. Такие графики удобно использовать при оформлении отчета по курсовой работе.

Р ис. 1.4.

1.4. Методика и схема измерения переходных характеристик

Методика измерения следует из определения переходной характеристики (ПХ). По определению, ПХ – это отклик цепи на единичное ступенчатое воздействие при нулевых начальных условиях. Схема измерения ПХ приведена на рис.1.5.

Г енератор необходимо поставить в режим формирования однополярных прямоугольных импульсов положительной полярности с амплитудой 1В (амплитуда –500мВ, смещение – 500мВ). Осциллограф – в режим синхронизации по каналу А. Затем получить на экране осциллографа устойчивое изображение выходного сигнала исследуемой цепи. Сигнал по каналу В и есть переходная характеристика цепи. Частоту генератора необходимо подобрать так, чтобы в пределах импульса выходной сигнал практически достигал своего стационарного значения.