LR_5_Рауан

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра МВЭ

ОТЧЕТ

По лабораторной работе №5

По дисциплине: «Функциональные узлы и устройства

микроэлектроники»

Тема: «Исследование активных фильтров на интегральных ОУ»

Студент гр. 9201		Денисов Д.А.
Преподаватель		Тупицын А. Д.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы.

Ознакомление с принципами построения, параметрами и характеристиками, показателями качества и реализацией активных фильтров на интегральных операционных усилителях, экспериментальное исследование их параметров и характеристик, выяснение областей применений.

Схема лабораторной установки.

Рисунок 1 – Принципиальная схема регулятора

Результаты эксперимента.

Таблица 1. Экспериментальные значения АЧХ для одного фильтра многополосного регулятора (f_Ф=500 Гц+12 дБ).

fФ=500 Гц+12 дБ
f, Гц	Uвых, В
20	1
500	1
800	1
900	0,7
1000	0,5
1150	0,41
1300	0,5
1500	0,3
2000	0,3
3000	0,3
5000	0,3
10000	0,3
20000	0,3

Рисунок 2 – АЧХ для одного фильтра многополосного регулятора

Таблица 2. Экспериментальные значения АЧХ для одного фильтра многополосного регулятора (f_Ф=1000 Гц+12дБ).

fФ=1000 Гц+12 дБ
f, Гц	Uвых, В
20	0,8
100	0,8
200	0,8
500	1
800	0,95
900	0,8
1000	0,8
1100	0,8
1300	0,8
1500	1,05
1600	0,9
1700	0,7
2000	0,4
5000	0,22
10000	0,21
20000	0,2

Рисунок 3 - АЧХ для одного фильтра многополосного регулятора

Таблица 3. Экспериментальные значения АЧХ для двух одновременно включенных фильтровf_Ф=500 Гц+- 12 дБ и f_Ф=1000 Гц +- 12 дБ.

fФ=500 Гц+12дБ и fФ=1000 Гц+12дБ		fФ=500 Гц-12дБ и fФ=1000 Гц-12дБ
f, Гц	Uвых, В	Uвых, В	Uвых, В
20	1,2	20	1
100	1,2	100	1
300	1,2	200	0,8
500	1,2	210	0,65
1000	1,2	230	0,6
1200	1,2	250	0,6
1500	1,2	300	0,6
1600	1,1	340	0,45
1700	0,9	380	0,4
1800	0,7	400	0,25
2000	0,5	440	0,2
2500	0,4	500	0,19
5000	0,35	700	0,12
10000	0,3	850	0,15
20000	0,3	1000	0,2

Рисунок 4 – АЧХ для двух одновременно включенных фильтров многополосного регулятора

Таблица 4. Экспериментальные значения АХ для трех фильтров (f_Ф=500 Гц+8дБ, f_Ф =500 Гц 0дБ и f_Ф =500 Гц -8дБ).

fФ=1000 Гц+16дБ		fФ =1000 Гц - 16дБ
Uвх, В	Uвыз, В	Uвх, В	Uвых, В
0,71	0,1	0,7	0,0028
0,75	4,8	0,8	0,5
0,82	6,6	0,9	0,8
0,90	9,1	1	0,9
1	9,4	1,1	1,1
1,2	10,1	1,2	1,3
1,50	10,7	1,3	1,5
1,8	11,3	1,4	1,7
2	11,4	1,5	1,9
		1,6	2
		1,7	2,1
		1,8	2,2

Рисунок 5 – АХ для двух фильтров многополосного регулятора

Обработка результатов.

Расчет добротности для фильтров:

Фильтр f_Ф=500 Гц +12дБ:

; Гц;

Фильтр f_Ф=1000 Гц +12дБ:

; Гц;

Фильтр f_Ф=250 Гц +8дБ и f_Ф=500 Гц +8дБ :

; ;

Расчет номиналов конденсаторов:

Для фильтра f_Ф=250 Гц +8дБ:

:

Для фильтра f_Ф=500 Гц +8дБ:

Для фильтра f_Ф=250 Гц +8дБ и f_Ф=500 Гц +8дБ:

Расчет коэффициента передачи на резонансной частоте:

Вывод.

В процессе выполнения лабораторной работы было совершено ознакомление с принципами построения, параметрами и характеристиками, показателями качества и реализацией активных фильтров на интегральных операционных усилителях.

Было произведено экспериментальное исследование амплитудно-частотных характеристик для различных фильтров (f_Ф=500 Гц +12дБ, f_Ф=1000 Гц +12дБ; два одновременно включенных фильтра f_Ф=500 Гц +-12дБ и f_Ф=1000 Гц +-12дБ – рисунок 4).

Также, для данных фильтров, анализируя АЧХ, были рассчитаны добротности ( ; ; 1,02).

Построены амплитудные характеристики для фильтров многополюсного регулятора (f_Ф=1000 Гц +16дБ и f_Ф =1000 Гц - 8дБ).

Рассчитаны номиналы конденсаторов для разных положений на регуляторе ( ; ; ).

Вместе с тем, был произведен расчет коэффициента передачи на резонансной частоте ( ).