Лабораторная работа №7 Исследование активных rc–фильтров на операционных усилителях

1. Цель работы: Ознакомление с методикой расчета, схемами и характеристиками активных RC-фильтров на основе операционных усилителей с помощью программной среды Electronics Workbench 5.12.

2. Рабочее задание

   1. Собрать схему фильтра низких частот, подставить номиналы рассчитанных элементов и снять АЧХ и ФЧХ фильтра.

   2. Снять для низких, средних и высоких частот зависимость U_выx(t).

   3. Собрать схему фильтра высоких частот, подставить номиналы рассчитанных элементов и снять те же самые характеристики, что для фильтра низких частот.

   4. Собрать схему полосового фильтра, подставить номиналы рассчитанных элементов и снять АЧХ, ФЧХ и переходной процесс.

   5. Собрать схему режекторного фильтра, подставить номиналы рассчитанных элементов и снять АЧХ и ФЧХ.

а)

б)

в)

Рисунок 1 – Схемы активных RC-фильтров. а) ФНЧ, б) ФВЧ, в) Полосовой фильтр, г) Режекторный фильтр

г)

2. Расчетное задание

   1. Рассчитать номиналы элементов фильтра нижних частот с наклоном в переходной области 60 дб/дек и К=1 по заданной частоте среза (ω_с) в соответствии с вариантом таблицы 1.

   2. Рассчитать номиналы элементов фильтра верхних частот с наклоном в переходной области +60 дб/дек и К=1 по заданной ω_с в соответствии с вариантом таблицы 1.

   3. Рассчитать номиналы элементов полосового фильтра по заданным ω_р и В в соответствии с вариантом таблицы 1.

   4. Рассчитать номиналы элементов режекторного фильтра по заданным ω_р и В в соответствии с вариантом таблицы 1.

Таблица 1 – Исходные данные для расчета фильтров

Варианты	Тип фильтра	Исходные данные	Примечание
1 2 3 4 5	ФНЧ	ωс = 2000 ωс = 1470 ωс = 3030 ωс = 2700 ωс = 1800	R* = 10 кОм
1 2 3 4 5	ФВЧ	ωс = 2770 ωс = 6250 ωс = 8330 ωс = 5540 ωс = 11100	С* = 0,01 мкФ
1 2 3 4 5	Полосовой фильтр	ωр = 2660, В = 266 ωр = 6060, В = 606 ωр = 12500, В = 1250 ωр = 5320, В = 532 ωр = 7980, В = 798	С* = 0,01 мкФ К*р = 1
1 2 3 4 5	Режекторный фильтр	ωр = 2627, В = 267 ωр = 3870, В = 387 ωр = 12120, В = 1212 ωр = 7740, В = 774 ωр = 11610, В = 1161	С* = 0,01 мкФ R*а = 1 кОм

2. Методическое указание к выполнению работы

   1. При снятии АЧХ и ФЧХ фильтров амплитуда входного сигнала, подаваемого от функционального генератора не должна превышать значения 3В. Частоту генератора выбирать в диапазоне 0,02ω_с < ω < 50ω_c. При этом учитывать следующее:

; ; .