ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
(МТУСИ)
Кафедра теории электрических цепей
Лабораторная работа № 2
Исследование АЧХ и ФЧХ пассивных электрических цепей первого порядка.
Выполнил студент группы БИН1106 ОТФ-2 _____________
Москва 2012
-
Название работы:
Исследование АЧХ и ФЧХ пассивных электрических цепей первого порядка.
-
Цель работы:
Исследование частотных свойств электрических цепей первого порядка. Ознакомление с дополнительными возможностями анализа частотных характеристик ЭЦ.
-
Задание для предварительного расчета
-
Задание для самостоятельного выполнения на ПК
Цепь |
R, Ом |
L, Гн |
C, мкФ |
Значение граничной частоты fгр, Гц |
|
Из предварительного расчета |
По результатам машинного эксперимента |
||||
RC |
100 |
- |
3 |
530.5 |
530.50 |
100 |
- |
30 |
53.1 |
53.05 |
|
10 |
- |
30 |
530.5 |
530.50 |
|
RL |
100 |
0.01 |
- |
1591.5 |
1591.54 |
100 |
0.1 |
- |
159.2 |
159.15 |
|
10 |
0.001 |
- |
1591.5 |
1591.54 |
Входные АЧХ и ФЧХ RC-цепи при R1=100 Ом и С1=3 мкФ
Входные АЧХ и ФЧХ RC-цепи при R1=100 Ом и С1=30 мкФ
Входные АЧХ и ФЧХ RC-цепи при R1=100 Ом и С1=3 мкФ
Входные АЧХ и ФЧХ RL-цепи при R1=100 Ом и L1=0.01 Гн
Входные АЧХ и ФЧХ RL-цепи при R1=100 Ом и L1=0.1 Гн
Входные АЧХ и ФЧХ RL-цепи при R1=10 Ом и L1=0.001 Гн
Передаточные АЧХ и ФЧХ RL-цепи при R1=100 Ом L1=0.1Гн
Передаточные АЧХ и ФЧХ RL-цепи при R1=100 Ом L1=0.1Гн
Передаточные АЧХ и ФЧХ RC-цепи при R1=100 Ом C1=3 мкФ и при R1=10 Ом и С1=30 мкФ
Передаточные АЧХ и ФЧХ RC-цепи при R1=100 Ом C1=30 мкФ
-
Анализ и обоснование полученных результатов:
В процессе выполнения работы были проведены следующие наблюдения:
• графики входной АЧХ для цепей А и В совпадают
• графики входной АЧХ для цепей Б и Г совпадают
Это объясняется тем, что при исследовании данных пар цепей состав цепи не менялся, а менялся только порядок включения элементов в сеть; также не менялся принцип подключения элементов – соединение так и осталось последовательным. Поэтому, что логично, не изменились и графики входных функций этих цепей.
• график передаточной АЧХ цепи А имеет обратную форму относительно графика передаточной ФЧХ цепи В, т.е. модуль комплексного коэффициента передачи в цепи А обратно пропорционален частоте, а в цепи В – прямо пропорционален
• график передаточной АЧХ цепи Б имеет обратную форму относительно графика передаточной ФЧХ цепи Г, т.е. модуль комплексного коэффициента передачи в цепи Б обратно пропорционален частоте, а в цепи Г - прямо пропорционален
Это объясняется тем, что менялись элементы, с которых производилось снятие характеристик, но не менялся состав цепи.
• передаточные ФЧХ цепей №1 и №3 находятся в противофазе друг к другу
• передаточные ФЧХ цепей №2 и №4 находятся в противофазе друг к другу
А это показывает, как меняется передаточная ФЧХ в зависимости от порядка соединения схемы (или от элемента, с которого происходит снятие показаний), т.е. от коэффициента передачи цепи.
• результат эксперимента относительно граничных частот совпал с предварительными расчётом
Это доказывает справедливость формул, по которым был произведен расчет, а также показывает верность метода расчета граничной частоты по графикам.
Так же в процессе выполнения были изучены дополнительные возможности программного комплекса Micro-CAP по анализу частотных характеристик электрических цепей.