7 лаба Корнилов Бронников

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ТОР

отчет

по лабораторной работе №7

по дисциплине «Приборы и техника радиоизмерений»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК АКТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ

Студенты гр. 0182		Корнилов А.М. Бронников Д.Д.
Преподаватель		Митянин Е.А.

Санкт-Петербург

2023

Цель работы

В лабораторной работе изучаются основные методы измерений амплитудно-частотных характеристик активных фильтров различного вида. Определяются их основные параметры - полоса пропускания, коэффициент прямоугольности и прочие.

Рисунок 1. Структурная схема виртуального измерителя АЧХ

Обработка результатов эксперимента

1. Измерение АЧХ фильтров и их параметров.

В работе рассматриваются три фильтра (Вариант 2):

1 – ППФ (вид АЧХ: Баттерворта)

2 – ПЗФ (вид АЧХ: Эллиптическая)

3 – ФНЧ (вид АЧХ: Эллиптическая)

Коэффициент прямоугольности для ФНЧ и ППФ:

𝐾п =

Коэффициент прямоугольности для ПЗФ:

𝐾п =

ППФ: 𝐾п = = 0,51

ПЗФ: 𝐾п = = 0,59

ФНЧ: 𝐾п = = 0,92

Рисунок 2. АЧХ ППФ (вид АЧХ: Баттерворта)

Рисунок 3. ПЗФ (вид АЧХ: Эллиптическая)

Рисунок 4. АЧХ ФНЧ (вид АЧХ: Эллиптическая)

2. Исследование динамических искажений при наблюдении АЧХ узкополосного контура

Рисунок 5. АЧХ узкополосного контура при времени анализа 0,5 с

Рисунок 6. АЧХ узкополосного контура при времени анализа 1 с

Рисунок 7. АЧХ узкополосного контура при времени анализа 5 с

3. Исследование влияния амплитуды входного сигнала на вид АЧХ активных фильтров

Рисунок 8. АЧХ контура при уровне входного сигнала 0.5, 2, 4 и 5,7 В

При уровне 0.5, 2 и 4 В АЧХ практически одинакова и наибольшая по амплитуде. Далее с увеличением амплитуды входного сигнала АЧХ уменьшается.

4. Оценка искажений, вызванные нелинейными процессами в ФНЧ с эллиптической характеристикой

Рисунок 8. АЧХ ППФ с эллиптической характеристикой при уровне входного напряжения 0.5 и 5 В

Вывод

Исходя из полученных АЧХ трех фильтров, можно сделать вывод, что неравномерность АЧХ в пределах полосы пропускания выше у ПЗФ. ФНЧ имеет наибольший коэффициент прямоугольности.

Исследование динамических искажений АЧХ узкополосного контура показало, что время анализа и динамические искажения обратно пропорциональны.

Из данных АЧХ контура при различных уровнях входного сигнала, можно увидеть, что повышение амплитуды входного сигнала приводит к увеличению искажений кривой АЧХ.

Искажения, вызванные нелинейными процессами в ППФ фильтре с эллиптической характеристикой, незначительно возрастают при увеличении амплитуды входного сигнала.