4. Подготовка к работе.

4.1. Изучить теоретические сведения (п. 2).

4.2. Включить ПК, открыть Electronics Workbench V5.12.

5. Программа работы.

1. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (рис.1). Установить =100Ом,R = R₁ = 1кОм, С = 0,1мкФ, = 1∙10⁶.

2. Подсоединить к входу схемы выход многофункционального генератора, установить частоту генератора 10 Гц, амплитуду – 1 mV.

3. Подсоединить к схеме построитель АЧХ.

4. Включить схему (нажать на переключатель в правом верхнем углу окна программы).

5. Примерно через 5 - 10 секунд отключить схему.

6. Построить АЧХ схемы: нажать в верхней части рабочего окна кнопку Display Graphs, в открывшемся окне Display Graphs нажать Bode, настроить параметры графического изображения используя переключатели в верхней части окна Analysis Graphs. Определить граничную частоту F_гр (частоту излома АЧХ по уровню минус 3Дб от максимального значения) фильтра. Определить скорость спада АЧХ (сколько децибел на декаду).

7. Установить частоту генератора равную F_гр.

8. Подсоединить к выходу схемы осциллограф и измерить амплитуду сигнала на выходе схемы.

9. Проверить формулу (1), подставив вместо s = 2π F_гр, обратив внимание на то, что W(s) – это отношение амплитуд выходного сигнала к входному. Это отношение должно быть равно W(s) (см. формулу 1) для частоты F_гр.

10. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (рис.2). Выбрать R₁=100Ом, R = 1кОм, R₂ = 1кОм, С = 0,1мкФ, = 1∙10⁶.

11. Повторить п.2 – п.8

12. Проверить формулу (2), подставив вместо s = 2π F_гр обратив внимание на то, что W(s) – это отношение амплитуд выходного сигнала к входному. Это отношение должно быть равно W(s) (см. формулу 2) для частоты F_гр.

13. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (Рис. 3.). При этом, установить R=R1=R2=1кОм, R_ос = 2кОм, С1=С2=0,1мкФ.

14. Повторить п.2 – п.8

15. Проверить по графику АЧХ что отношение амплитуд выходного сигнала к входному на частоте F_гр соответствует АЧХ.

16. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (Рис. 4.). При этом, установить R=R1=R2=1кОм, R_ос = 2кОм, С1=С2=0,1мкФ.

17. Повторить п.2 – п.8

18. Проверить по графику АЧХ что отношение амплитуд выходного сигнала к входному на частоте F_гр соответствует АЧХ.

19. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (рис. 5.). При этом, установить R1=R2=1кОм, С1=С2=0,1мкФ.

20. Повторить п.2 – п.5

21. Построить АЧХ схемы. Определить полосу пропускания фильтра по уровню минус 3Дб (от максимального значения)

22. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (рис. 6.). При этом, установить R1=R2= R4=1кОм, R3=500Ом, С1=С2=0,1мкФ.

23. Повторить п.2 – п.5

24. Определить полосу задержания фильтра по уровню минус 3Дб (от максимального значения).

6. Анализ полученных результатов.

Сравнить полученные амплитудно-частотные характеристики фильтров 1-го и 2-го порядков. Сделать выводы.

Содержание отчета

1. Тема и цель лабораторной работы.

2. Краткое изложение теоретической части.

3. Исследованные в работе схемы.

4. АЧХ каждой из схем с указанием полосы пропускания (по уровню -3 Дб).

5. Формулы для определения АЧХ.

Контрольные вопросы.

1. Что представляет собой электрический фильтр?

2. Что представляет собой полосовой фильтр 2-го порядка?

3. Что представляет собой режекторный фильтр 2-го порядка?

4. Где применяются полосовые фильтры 2-го порядка?

5. Где применяются ВЧ и НЧ фильтры 2-го порядка?

6. Какие виды фильтров Вы еще знаете?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10