Измерение напряжения переменного тока на выходе фнч
Рисунок 9 - Схема измерения переменного тока на входе и выходе ФНЧ
С помощью кабелей 1 и 2, переходника 1, перемычек и макетной платы собрать схему измерения напряжения переменного тока на входе и выходе RC-цепи, включенной в схему в режиме фильтра низких частот.
Генератор сигналов настроить в режим работы сопряжения двух каналов по фазе. На обоих каналах установить одинаковые параметры сигнала: гармоническую форму, значение полного размаха напряжения сигналов, смещение нуля и начальную частоту, равную 0,01fср RC-цепи. Включить выдачу двух сигналов с выходов генератора и убедиться в правильности заданных параметров по изображению на осциллографе.
Заполнить таблицу для различных значений частоты на втором канале генератора. Для каждой пары значений частот на 1 и 2 выходе генератора фиксировать и сохранять изображение осциллографа для входного и выходного сигнала ФНЧ.
Размах напряжения на выходе фильтра нижних частот (ФНЧ) напрямую зависит от частоты входного сигнала. При подаче сигналов с одинаковым размахом, но разной частотой:
Если частота сигнала ниже частоты среза фильтра, то сигнал практически не ослабляется, и его размах на выходе сохраняется близким к входному.
Если же частота сигнала превышает частоту среза, то размах на выходе существенно уменьшается — чем выше частота относительно срезной, тем сильнее подавление.
Это связано с частотной характеристикой ФНЧ: он эффективно пропускает низкие частоты и подавляет высокие. Таким образом, фильтр снижает амплитуду сигналов, частоты которых находятся выше его частоты среза, что и обуславливает ослабление выходного сигнала при увеличении частоты входного сигнала в несколько порядков.
Частота |
Vвых, В |
Vвх, В |
0.01f |
4,5473 |
4,086 |
f |
3,6698 |
4,086 |
100f |
2,0851 |
4,086 |
Измерение напряжения переменного тока на выходе фвч
Рисунок 10 – Схема гойды, измерения переменного тока на входе и выходе ФВЧ
С помощью кабелей 1 и 2, переходника 1, перемычек и макетной платы собрать схему измерения напряжения переменного тока на входе и выходе RC-цепи, включенной в схему в режиме фильтра высоких частот.
Размах напряжения на выходе фильтра верхних частот зависит от частоты входного сигнала. При подаче сигналов с одинаковым размахом, но разной частотой:
Если частота сигнала ниже частоты среза, то сигнал значительно ослабляется — фильтр подавляет низкочастотные компоненты, и размах на выходе становится существенно меньше.
Если частота сигнала выше частоты среза, то сигнал практически не ослабляется, и его размах на выходе близок к входному значению.
Это объясняется тем, что ФВЧ пропускает только те сигналы, частота которых превышает установленную частоту среза. Низкочастотные сигналы при этом подавляются, и размах их напряжения на выходе уменьшается по мере удаления от частоты среза в меньшую сторону. Таким образом, ФВЧ эффективно выделяет высокочастотные компоненты и подавляет низкие.
Вывод: поставили измерительные эксперименты по оценке параметров измерительных сигналов при статистических измерениях с использованием функционального генератора цифрового мультиметра и осциллографа с последующей оценкой погрешностей данных измерений.
Частота |
Vвых, В |
Vвх, В |
100f |
2,4365 |
1,4160 |
f |
1.8950 |
1,4160 |
0.01f |
1.062 |
1,4160 |