4 семестр / Аналоговая электроника / lab1_anal

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра РС

отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Аналоговая электроника»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ

И ИНТЕГРИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ

Студент гр. 4493		Шевцов А.И. Мухин А.П. Дроздов Д.А.
Преподаватель		Виноградов В.А.

Санкт-Петербург

2026

Цель работы:

практическое ознакомление с пассивными и активными дифференцирующими и интегрирующими цепями – как со схемами, преобразующими форму импульсных сигналов, так и как с фильтрами.

Обработка результатов

Рис. 1 Схема пассивной ДЦ

Рис.2 Схема пассивной ИЦ

Рис.3 Схема активной ДЦ

Рис.4 Схема активной ИЦ

п.1 Измерить АЧХ цепей

U_вх = 50 мВ

Таблица №1 АЧХ схемы 1.1
f, Гц	10	100	1000	10000	100000	1000000
Uвых, мВ	0.26	0.9	20	50	50	40

Рис. 5 АЧХ схемы 1.1

U(fгр) = 0.7Umax = 0.7*50 = 35

fнгр = 3 кГц

fвгр > 1 МГц

U_вх = 50 мВ

Таблица №2 АЧХ схемы 1.2
f, Гц	10	100	1000	10000	100000	1000000
Uвых, мВ	0.16	0.28	4.2	38	52	50

Рис. 6 АЧХ схемы 1.2

U(fгр) = 0.7Umax = 0.7*52 = 36.4

fнгр = 9.8 кГц

fвгр = >1 МГц

U_вх = 50 мВ

Таблица №3 АЧХ схемы 2.1
f, Гц	10	100	1000	10000	100000	1000000
Uвых, мВ	52	50	38	6.6	0.7	0.12

Р ис. 7 АЧХ схемы 2.1

U(fгр) = 0.7Umax = 0.7*52 = 36.4

fнгр = 0

fвгр = 1 кГц

U_вх = 50 мВ

Таблица №4 АЧХ схемы 2.2
f, Гц	10	100	1000	10000	100000	1000000
Uвых, мВ	52	45	16	1.3	0.18	0.1

Рис. 8 АЧХ схемы 2.2

U(fгр) = 0.7Umax = 0.7*52 = 36.4

fнгр = 0

fвгр = 210 Гц

Таблица №5 АЧХ схемы 3.1
f, Гц	10	100	1000	10000	100000	1000000
Uвых, мВ	520	400	66	6.6	1	0.76

Р ис. 9 АЧХ схемы 3.1

U(fгр) = 0.7Umax = 0.7*520 = 364

fнгр = 0

fвгр = 170 Гц

Таблица №6 АЧХ схемы 3.2
f, Гц	10	100	1000	10000	100000	1000000
Uвых, мВ	520	130	14	1.4	0.52	0.5

Р ис. 10 АЧХ схемы 3.2

U(fгр) = 0.7Umax = 0.7*520 = 364

fнгр = 0

fвгр = 46 Гц

Таблица №7 АЧХ схемы 4.1
f, Гц	10	100	1000	10000	100000	1000000
Uвых, мВ	1.2	1.4	2.9	240	2000	120

Р ис. 11 АЧХ схемы 4.1

U(fгр) = 0.7Umax = 0.7*2000 = 1400

fнгр = 690 кГц

fвгр = 800 кГц

Таблица №8 АЧХ схемы 4.2
f, Гц	10	100	1000	10000	100000	1000000
Uвых, мВ	1.2	1.4	6	240	2000	120

Рис. 12 АЧХ схемы 4.2

U(fгр) = 0.7Umax = 0.7*2000 = 1400

fнгр = 690 кГц

fвгр = 800 МГц

п.2 Измерить ошибки дифференцирования и интегрирования

Схема 1:

Рис. 13 Осциллограмма выходного сигнала цепи №1

Из осциллограммы 3τ = LK_X = 2K_X τ_И = LK_X = 4K_X

Цепь №1 – дифференцирующая Ошибка дифференцирования: ε_Д = (3τ/τ_И)*100 = 2K_X/4K_X * 100 = 50 %

Схема 2:

Рис. 14 Осциллограмма выходного сигнала цепи №2

Из осциллограммы 3τ = LK_X = 2K_X τ_И = LK_X = 5K_X

Цепь №2 – интегрирующая Ошибка интегрирования: ε_И = τ_И / 3τ * 100 = 5K_X/2K_X*100 = 250%

Схема 3:

Р ис. 15 Осциллограмма выходного сигнала цепи №3

Из осциллограммы 3τ = LK_X = 2.2K_X τ_И = LK_X = 2.2K_X

Цепь №3 – интегрирующая

Ошибка интегрирования: ε_И = τ_И / 3τ * 100 = 2.2K_X/2.2K_X*100 = 100%

Схема 4:

Р ис. 16 Осциллограмма выходного сигнала цепи №4

Из осциллограммы 3τ = LK_X = 1.8K_X τ_И = LK_X = 5K_X

Цепь №1 – дифференцирующая Ошибка дифференцирования: ε_Д = (3τ/τ_И)*100 = 1.8K_X/5K_X * 100 = 36 %

Вывод:

Таблица №9 Вывод
Схема	Вариант	fнгр, кГц	fвгр, кГц	εИ/εД, %
1	1	3	>1000	50
	2	9.8	>1000	-
2	1	0	1	250
	2	0	0.21	-
3	1	0	0.17	100
	2	0	0.046	-
4	1	690	800	36
	2	690	800	-

Схема №1- дифференцирующая, для гармонического сигнала работает как ФВЧ, обладает очень широкой полосой пропускания и высокой ошибкой дифференцирования. Схема 2- интегрирующая, для гармонического сигнала работает как ФНЧ, обладает сравнительно широкой полосой пропускания и очень высокой ошибкой интегрирования.

Схема 3- интегрирующая, для гармонического сигнала работает как ФНЧ, обладает узкой полосой пропускания и высокой ошибкой интегрирования. Схема 4- дифференцирующая, для гармонического сигнала работает как ФВЧ, обладает узкой полосой пропускания и сравнительно низкой ошибкой дифференцирования.