ИЭ / 4 семестр / 2 лаба / Отчёт№2

Санкт-Петербургский политехнический университет

Высшая школа электроэнергетических систем

Лаборатория электрических аппаратов

Студент

Специальность электроэнергетика и электротехника

2 курса, группа № 3231302/90007

„5“ марта 2021г.

Работа принята

Отчёт о работе

Исследование LC-фильтров

СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ

Рис. 1. Схема исследования Г-образного высокочастотного LC-фильтра

Рис. 2. Схема исследования Г-образного низкочастотного LC-фильтра

Замечания преподавателя:

Расчёт частот среза и резонанса при L = 5 мГн и C = 0,68 мкФ:

Коэффициент передачи рассчитывается по следующей формуле:

Табл. 1. Данные измерений при U_{амп вх} = 21,21 В

		ФНЧ		ФВЧ
№	f, Гц	Uамп вых, В	Uамп вых/Uамп вх	Uамп вых, В	Uамп вых/Uамп вх
1	1	21,21	1	0	0
2	1000	24,52	1,16	3,3	0,16
3	1365	28,29	1,33	7,07	0,33
4	1500	30,41	1,43	9,19	0,43
5	2000	45,86	2,16	24,69	1,16
6	2730	12250	577,56	8623	406,55
7	3000	100,7	4,75	122	5,75
8	4000	18,33	0,86	39,55	1,86
9	5460	7,07	0,33	28,21	1,33
10	6000	5,54	0,26	26,71	1,26
11	7000	3,89	0,18	25,15	1,19
12	10000	2,22	0,10	23,89	1,13

Рис. 3. Осциллограммы входного и выходного сигналов при снятии АЧХ фильтра нижних частот при f_c

Рис. 4. Осциллограммы входного и выходного сигналов при снятии АЧХ фильтра верхних частот при f_c

T, c

T, c

Р ис. 5. Амплитудно-частотная характеристика фильтра нижних частот

Рис. 6. Амплитудно-частотная характеристика фильтра верхних частот

а) Входное напряжение б) Выходное напряжение

Рис. 7. Результаты FFT анализа фильтра нижних частот при f_c

а) Входное напряжение б) Выходное напряжение

Рис. 8. Результаты FFT анализа фильтра высоких частот при f_c

Анализ полученных результатов и выводы:

По результатам эксперимента построены АЧХ фильтров верхних и нижних частот.

По результатам FFT анализа видно, что в ФНЧ магнитуда верхних частот уменьшилась. Однако, коэффициент искажения синусоидальности кривой увеличился из-за того, что магнитуда гармоники с резонансной частотой (2730 Гц) очень сильно возросла.

Так как резонансная частота больше частоты среза ФВЧ (1365 Гц), то магнитуда гармоники с частотой резонанса уменьшается мало. Поэтому коэффициент искажения синусоидальности кривой в ФВЧ стал больше 1000% из-за того, что гармоника с резонансной частотой стала фундаментальной, когда как для FFT анализа фундаментальной была взята частота среза.

Подпись выполнившего работу ___________