3. Объекты исследования, оборудование, инструмент.
Программное обеспечение: Electronics Workbench V5.12.
4. Подготовка к работе.
4.1. Изучить теоретические сведения (п. 2).
4.2. Включить ПК, открыть Electronics Workbench V5.12.
Программа работы.
5.1. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (рис.2).
5.2. Установить частоту генератора 10 Гц, амплитуду – 10V.
На панели управления мультиметра нажать переключатель V (измерение напряжения) и переключатель «~» (переменное напряжение).
На панели управления Channel A (канал А) осциллографа установить 5 V/div (5 вольт на одно деление по вертикали), переключатель AC/0/DC установить в положение AC. Time base установить в положение удобное для наблюдения осциллограммы 0,02 s/div (т.е. 0,02 секунды на одно деление по горизонтали). Переключатель вида работ установить в Y/T.
Рис.2
5.3. Включить схему (нажать на переключатель в правом верхнем углу окна программы).
5.4. Через 20 секунд отключить схему.
5.5. Нажать переключатель Expand на панели управления осциллографа. Произвести измерение амплитуды и периода колебания по осциллограмме используя подвижные метки Т1 и Т2.
5.6. Установить частоту генератора 100 Гц и повторить измерения (п.5.2 – п.5.5), при этом переключатель Time base установить в десять раз меньшее значение.
5.7. Установить частоту генератора 1000 Гц и повторить измерения (п.5.2 – п.5.5), при этом переключатель Time base установить еще в десять раз меньшее значение.
5.8. Построить график зависимости амплитуды от частоты сигнала и определить по рис. 1 к какому виду фильтров относится исследуемая схема фильтра.
5.9. Отложить на графике граничную частоту (частоту среза) используя формулу: Fгр = 1/2πRC. Установить на генераторе значение Fгр. Включить схему и с помощью осциллографа измерить амплитуду напряжения на выходе фильтра. Отложить измеренное значение (соответствующее Fгр) на графике.
5.10. Поменять местами на электрической схеме R и C и повторить пункты п.5.2 – п.5.9.
5.11. В окне программы Electronics Workbench V5.12 составить схему (рис.3).
Рис.3
5.12. Определить резонансную частоту схемы по формуле: Fрез = 1/2π(LC)1/2. Установить на генераторе значение Fгр. Включить схему и с помощью осциллографа измерить амплитуду напряжения на выходе фильтра. Отложить измеренное значение (соответствующее Fгр) на графике.
5.13. Исследовать схему на частотах 10, 100, 1000, Fрез, 10000 Гц (см. п.5.2 – п.5.8).
5.14. 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.
5.15. Изменить схему: соединить индуктивность L и конденсатор C последовательно.
5.16.Исследовать схему на частотах 10, 100, 1000, Fрез, 10000 Гц (см. п.5.2 – п.5.8).
5.17. 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.
5.18. Составить отчет.