Обработка полученных результатов

Параметры четырехполюсника L = мГн; R_к = Ом;

C = мкФ; R₁=47 Ом. Напряжение U₁=5В.

Экспериментальные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2

Экспериментальные данные

, Гц	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	220
U2, В
, град

1. Нарисовать схему исследуемой цепи.

2. По данным таблицы 2 рассчитать: амплитудно-частотную , вещественную , мнимую частотные характеристики и фазо-частотиую характеристику четырехполюсника. Результаты расчета представить в таблице.

3. Построить графики частотных характеристик и определить полосу пропускания по линии .

Контрольные вопросы

1. Что понимают под постоянной передачи четырехполюсника?

2. В каких единицах измеряют затухание ?

3. Поясните последовательность построения амплитудно-частотной характеристики.

4. Прокомментируйте схемы замещения пассивных четырехполюсников.

Лабораторная работа №4 Интегрирующие четырехполюсники

Цель работы: экспериментальное исследование интегрирующего R—C четырехполюсника.

Краткие теоретические сведения

Четырехполюсник называется интегрирующим, если при входном напряжении u₁(t) напряжение на его выходе

(15)

Полагая, что функции u₁(t) и u₂(t) имеют изображения по Лапласу, передаточная функция четырехполюсника по напряжению

(16)

Комплексный коэффициент передачи после замены р → jω = j2nf должен иметь вид

(17)

Частота называется собственной частотой четырехполюсника. Амплитудно-частотная (АЧХ) и фазо-частотная (ФЧХ) характеристики интегрирующего четырехполюсника соответственно равны:

(18)

Четырехполюсник с такими характеристиками считается идеальным. В лабораторной работе исследуются R-C четырехполюсник (рис. 14).

R

1 2

u₁ C u₂

1¹ 2¹

Рисунок 14. Схема R-C четырехполюсника

Передаточная функция по напряжению:

(19)

а комплексный коэффициент передачи

(20)

Собственная частота f₀ = 1/RC.

Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики четырехполюсника определяются выражениями:

(21)

Четырехполюсник, как техническое устройство, используется в диапазоне, ограниченном нижней и верхней граничными частотами. Четырехполюсник можно считать интегрирующим, если выполняется условие:

При выполнении условия для четырехполюсника по схеме рис. 15.1:

Для идеального четырехполюсника

Существенное отличие частотных характеристик на частоте от

идеальных приемлемо, когда не предъявляются жесткие требования к качеству интегрирования.

Если принять что значение К = 0,707 достигается на частоте

=0,5 , то собственная частота четырехполюсника по рисунке 14 должна быть . Теперь: , а для идеального четырехполюсника в этом случае:

На рисунке 15 показан вид АЧХ для (в большинстве случаев приемлемое качество интегрирования) и для . В последнем случае в диапазоне, ограниченном частотами и . АЧХ идеального и четырехполюсника по схеме рисунка 14 практически совпадают.

Рисунок 15. Амплитудно-частотная характеристика

Задавая величину емкости С конденсатора, для выбранного значения собственной частоты можно определить величину сопротивления R интегрирующего четырехполюсника:

(22)