Описание экспериментальной установки и методики измерений
Схема подключения измерительных приборов для измерения АЧХ и ФЧХ передаточной функции изображена на рис.4.1.
Рисунок 4.1 – схема подключения измерительных приборов для измерения АЧХ и ФЧХ передаточной функции
Методика измерений:
1. Собрать схему, которая состоит из активного и реактивного сопротивлений (рис.4.1);
2. Снять модуль входного напряжения с канала СН2;
3. Постепенно меняя частоту, снимать модуль выходного напряжения с канала СН1;
4. Косвенно вычислить АЧХ и ФЧХ передаточной функции (формулы 2.2 и 2.3 соответственно);
5. Используя функцию Bode Plotter, также получить зависимость коэффициента передачи от частоты: его АЧХ и ФЧХ.
Экспериментальные результаты и их анализ
Исследование чх цепи «по точкам»
Собрав схему 2.1 (а) на лабораторном макете, измерим выходное напряжение и косвенно получим АЧХ и ФЧХ передаточной функции. Данные внесём в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 – исследование цепи 2.1 (а) при R = 1 кОм
|
0 |
0,1 |
0,5 |
1 |
1,25 |
2,5 |
5 |
10 |
20 |
30 |
|
|
|
|
0,04 |
0,16 |
0,32 |
0,39 |
0,72 |
1,14 |
1,46 |
1,6 |
1,63 |
|
|
|
Расч. |
0 |
0,019 |
0,094 |
0,188 |
0,235 |
0,47 |
0,686 |
0,885 |
0,967 |
0,985 |
1 |
Эксп. |
|
0,023 |
0,092 |
0,184 |
0,23 |
0,42 |
0,692 |
0,86 |
0,95 |
0,96 |
|
|
|
Расч. |
-90 |
-88,92 |
-84,66 |
-79,33 |
-76,75 |
-64,77 |
-46,7 |
-27,95 |
-14,85 |
-10 |
0 |
Эксп. |
|
-89 |
-84,2 |
-78,6 |
-76 |
-64,8 |
-46,9 |
-25,2 |
-15 |
-10,3 |
0 |
|
Подключим активное сопротивление R = 3 кОм и полученные значения внесём в таблицу 5.2:
Таблица 5.2 – исследование цепи 2.1 (а) при R = 3 кОм
|
0 |
0,1 |
0,5 |
1 |
1,25 |
2,5 |
5 |
10 |
20 |
30 |
|
|
0 |
0,4 |
0,16 |
0,32 |
0,39 |
0,72 |
1,14 |
1,46 |
1,6 |
1,63 |
|
|
0 |
0,056 |
0,272 |
0,492 |
0,577 |
0,816 |
0,942 |
0,984 |
0,966 |
0,998 |
1 |
|
-90 |
-86,7 |
-74,21 |
-60,52 |
-54,7 |
-35,2 |
-19,4 |
-10 |
-5 |
-3,3 |
0 |
Собираем схему 2.1 (б) на лабораторном макете и аналогичным образом снимаем значения выходного напряжения и косвенным методом рассчитываем АЧХ и ФЧХ передаточной функции. Полученные данные запишем в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 – исследование сложной цепи 2.1 (б)
|
0 |
0,1 |
0,5 |
1 |
1,25 |
2,5 |
5 |
10 |
20 |
30 |
|
|
|
1 |
0,84 |
0,84 |
0,83 |
0,83 |
0,81 |
0,76 |
0,59 |
0,41 |
0,29 |
0 |
|
|
Расч |
0,5 |
0,493 |
0,493 |
0,498 |
0,497 |
0,487 |
0,452 |
0,364 |
0,234 |
0,167 |
0 |
Эксп. |
0,51 |
0,497 |
0,497 |
0,491 |
0,488 |
0,482 |
0,447 |
0,35 |
0,26 |
0,13 |
0 |
|
|
Расч |
0 |
-0,54 |
-2,69 |
-5,338 |
-6,72 |
-13,25 |
-25,2 |
-43,3 |
-62 |
-70,5 |
-90 |
Эксп. |
0 |
-0,7 |
-2,7 |
-5,5 |
-6,8 |
-12,7 |
-24,5 |
-42 |
-61,3 |
-70 |
-90 |
|