
3 СЕМ / lab5
.docГосударственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования Ордена Трудового Красного Знамени
«Московский технический университет связи и информатики»
Лабораторная работа №5
«Исследование входных частотных
характеристик в RC-цепи»
ПОЖАЛУЙСТА ОЗНАКОМЬТЕСЬ с ТЕОРИЕЙ ПО ЛАБЕ ЗАХАРОВ ОЧЕНЬ ХОРОШИЙ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
НЕ ПОДВОДИТЕ МЕНЯ И НЕ РАЗАЧАРОВЫВАЙТЕ ЕГО
Выполнил студент
Преподаватель:
Захаров Николай Анатольевич
Москва 202
Цель работы:
С помощью программы Micro-Cap нужно исследовать входные амплитудно-частотные (АЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики RC-цепи. Cравнить АЧХ и ФЧХ, полученные с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчетным путем.
Формулы
Схема RC-цепи:
По предварительному расчету |
Получено экспериментально |
||||||||||||
f, кГц |
f/fгр |
XC, Ом |
ZВХ, Ом |
Φz(f), град. |
I, мА |
UR, В |
UC , В |
Xc, Ом |
ZВХ, Ом |
Φz(f), град. |
I, мА |
UR, В |
UC , В |
4 |
452,733 |
221,16 |
241,16 |
-65,34 |
8,73 |
0,8738 |
1,9328 |
221,05 |
242,52 |
-65,66 |
8,74 |
0,8738 |
1,9327 |
6 |
678,733 |
147,44 |
178,14 |
-55,17 |
11,75 |
1,1754 |
1,7553 |
147,37 |
178,09 |
-55,85 |
11,91 |
1,1911 |
1,7553 |
8 |
904,977 |
110,58 |
149,53 |
-46,91 |
14,89 |
1,4894 |
1,5731 |
110,52 |
149,05 |
-47,86 |
14,24 |
1,4232 |
1,573 |
10 |
1131,222 |
88,46 |
133,11 |
-41,44 |
15,24 |
1,5246 |
1,4052 |
88,42 |
133,48 |
-41,48 |
15,89 |
1,5891 |
1,4051 |
12 |
1357,466 |
73,72 |
123,88 |
-36,23 |
17,08 |
1,708 |
1,2585 |
73,69 |
124,21 |
-36,38 |
17,08 |
1,7077 |
1,2583 |
14 |
1583,710 |
63,19 |
117,91 |
-32,71 |
17,82 |
1,793 |
1,1334 |
63,16 |
118,27 |
-32,28 |
17,92 |
1,792 |
1,132 |
Таблица расчётов
График №1 Зависимость модуля входного сопротивления от частоты
График №2 Зависимость аргумента входного сопротивления от частоты
График №3 Зависимость тока от частоты
График №4 Зависимость напряжения на резисторе от частоты
График №5 Зависимость реактивного сопротивления от частоты
График №6 Зависимость реактивного сопротивления от частоты
Схема нагруженной RC-цепи
Нагруженная RC-цепь |
По предварительному расчету |
ЭВМ |
(Гц) fm |
5662,68 |
5680 |
Φm 0 |
37,98 |
-37,98 |
График 7 Построение зависимости модуля входного сопротивления от частоты
График 8 Построение зависимости фазы входного сопротивления от частоты
Контрольные вопросы:
1. Какая частота называется граничной для RC цепи?
- Граничной называется частота, при которой модуль реактивного сопротивления равен резистивному сопротивлению.
2. Какая частота называется граничной для RL цепи?
- Граничной называется частота, при которой модуль реактивного сопротивления равен резистивному сопротивлению.
3. Каково значение модуля входного сопротивления RC-цепи на граничной частоте?
- Модуль реактивного сопротивления равен резистивному сопротивлению.
На граничной частоте, модуль: |Zвх|=R√2
4. Каково значение аргумента входного сопротивления RC-цепи на граничной частоте?
- Аргумент входного сопротивления RL-цепи на граничной частоте равен arg(Zвх)= φвх =-45°
5. К чему стремится модуль входного сопротивления нагруженной RC-цепи при увеличении частоты?
- При увеличении частоты, модуль входного сопротивления нагруженной на резистор RC-цепи стремится к R1 на схеме 2.
6. Чему равен модуль входного сопротивления нагруженной RC-цепи при частоте, равной нулю?
- Модуль входного сопротивления нагруженной RC-цепи при частоте равной нулю стремится к бесконечности. Это связано с тем, что при нулевой частоте конденсатор ведет себя как идеальный изолятор R1+R2 на схеме 2.