9283_отчёт_2 лаб_Зикратова
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ЭПУ
отчЁт
по лабораторной работе №2
по дисциплине «Аналоговая схемотехника»
Тема: ПАССИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Студентка гр. 9283 |
|
Зикратова А. А. |
Преподаватель |
|
Селиванов Л. М. |
Санкт-Петербург
2022
Цель работы.
изучение свойств фильтров низких и высоких частот, а также полосовых фильтров, приобретение навыков работы с генератором сигналов и цифровым осциллографом.
Обработка результатов
CR-фильтр на низких частотах:
R = 47 кОм; C = 10 нФ; f0 = = ≈ 338 Гц
Пример расчёта (экспериментальные зн-я) для f = 1014 Гц:
K = = ≈ 0,923
KдБ = 20lg(K) = 20lg(0,923) ≈ -0,7 дБ
φ = 3600 ‧ f ‧ τ = 3600 ‧ 1014 ‧ 0,000052 ≈ 190
Пример расчёта (теоретические зн-я) для f = 1014 Гц:
K = = = ≈ 0,949
KдБ = 20lg(K) = 20lg(0,949) ≈ -0,46 дБ
φ = arctg(f0/f) ‧ = arctg(338/1014) ‧ ≈ 18,40
Рис. 1
Рис. 2
RC-CR-фильтр:
Пример расчёта (экспериментальные зн-я) для f = 1014 Гц:
K = = ≈ 0,318
KдБ = 20lg(K) = 20lg(0,318) ≈ -9,9 дБ
φ = 3600 ‧ f ‧ τ = 3600 ‧ 1014 ‧ 0,00009 ≈ 32,90 (не учитывалось опережение/отставание выходного сигнала)
Пример расчёта (теоретические зн-я) для f = 1014 Гц:
K = = = ≈ 0,278
KдБ = 20lg(K) = 20lg(0,278) ≈ -11,1 дБ
φ = arctg((f0/f – f/f0)/3) ‧ = arctg((338/1014 – 1014/338)/3) ‧ = arctg(-8/9) ‧ ≈ 41,60. Полоса пропускания (исходя из таблицы 2): [135,2; 1352] Гц
Рис. 3
Рис. 4
LC-фильтр на низких частотах:
L = 220 мкГн; C = 22 нФ; RL = 8,27 Ом f0 = = ≈ 72380 Гц;
= ≈ 874766,8 Гц; = = 100 → RL <
Пример расчёта (экспериментальные зн-я) для f = 217140 Гц:
K = = ≈ 0,302
KдБ = 20lg(K) = 20lg(0,318) ≈ -10,4 дБ
φ = 3600 ‧ f ‧ τ = 3600 ‧ 217140 ‧ 0,00000224 ≈ -175,10 (не учитывалось опережение/отставание выходного сигнала)
Пример расчёта (теоретические зн-я) для f = 217140 Гц:
K = = ≈ 0,125
KдБ = 20lg(K) = 20lg(0,125) ≈ -18,1 дБ
φ = ‧ = ‧ ≈
-178,20
Рис. 5
Рис. 6
Вывод: в ходе лабораторной работы были получены АЧХ и ФЧХ для LC-фильтра, RC-CR-фильтра и CR-фильтра низких частот. Для CR-фильтра низких частот полоса пропускания – [0; fср], где fср ≈ 338 Гц – частота, при которой коэффициент передачи уменьшается в раз. RC- CR фильтр получен путём последовательного соединения ФНЧ и ФВЧ, полоса пропускания – [135,2; 1352] Гц. Т. к. RL < в LC – фильтре возникает резонанс при f0 ≈ 72380 Гц → гармоники с частотами f < f0 – пропускает, а с частотами f > f0 – подавляет; полоса пропускания – [0; 72380] Гц.