17.4. Вимоги до звіту
17.4.1. Навести схеми пристроїв, що були досліджені, графіки їх амплітудно-частотних та фазочастотних характеристик, а також схеми, що розроблені як аналоги, тобто такі, що мають близькі за формою АЧХ.
17.4.2. Навести основні теоретичні положення з теорії зворотних зв’язків, на основі яких будуються конвертори та гіратори, а також пояснення до проведених дослідів.
17.5. Завдання до самотестування і атестації
17.5.1. Дати пояснення таким термінам, як конвертор повного опору, гіратор.
17.5.2. Пояснити, на яких фізичних властивостях операційних підсилювачів будуються конвертори від’ємного опору.
17.5.3. Пояснити особливості амплітудно- та фазочастотних характеристик конверторів.
17.5.4. Дати пояснення необхідності у таких приладах, як конвертори та гіратори. У чому переваги схемотехніки з їх використанням перед класичними схемами резонансних та квазірезонансних контурів?
17.6. Додаток
Таблиця варіантів до схем лабораторної роботи.
Номер варіанту |
Конвертований опір (мГн/мкФ) |
Резонансна частота (кГц) |
Розрахункова добротність |
1 |
L = 1 |
50 |
5 |
2 |
C = 0.01 |
10 |
10 |
3 |
L = 0.5 |
15 |
15 |
4 |
C = 0.2 |
9 |
20 |
5 |
L = 0.1 |
35 |
5 |
6 |
C = 1.0 |
40 |
10 |
7 |
L = 0.4 |
22 |
15 |
8 |
C = 5 |
50 |
20 |
9 |
L = 2 |
10 |
8 |
10 |
C = 10 |
15 |
12 |
11 |
L = 5 |
9 |
17 |
12 |
C = 15 |
35 |
25 |
13 |
L = 0.02 |
40 |
4 |
14 |
C = 50 |
22 |
9 |
15 |
L = 0.05 |
100 |
30 |
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 18
Активні фільтри на основі ОП (частина 1)
18.1. Мета роботи
Вивчення схемотехнічних засобів формування заданих частотних характеристик електронних пристроїв – активних фільтрів – з метою ефективного зниження перешкод в аналоговому сигналі. У роботі досліджуються засоби побудови заданих типів АЧХ на основі АФ першого та другого порядків.
18.2. Використання пакету EWB для виконання роботи
Для виконання роботи досить використання ідеального операційного підсилювача, стандартних пасивних компонентів електронної техніки та джерел змінної напруги. Частотні властивості електричних кіл, що досліджуються, можна аналізувати як за допомогою віртуального аналізатора частотних характеристик Bode-plotter, так і через меню Analysis / AC frequency.
18.3. Порядок виконання роботи
18.3.1. Складаються схеми АФ першого порядку з частотами зрізу у відповідності до варіанту, знаходяться їх АЧХ та ФЧХ. Схеми АФ, що досліджуються, наведені на рис. 18.1.
а
б
в
г
Рис. 18.1
18.3.2. Використовуючи дані додатку 1, складаються схеми активних фільтрів у відповідності до завдання варіанту і за допомогою аналізатора частотних характеристик Bode-plotter визначаються АЧХ та ФЧХ фільтра. У випадку виникнення складнощів у налагодженні пристрою Bode-plotter частотні властивості фільтрів можуть бути визначені через меню Analysis / AC frequency.
18.3.3. Використовуючи рухомий тестер Bode-plotter (вертикальна лінія, що може переміщуватись за допомогою “миші”), знаходяться максимальні та мінімальні значення АЧХ у діапазоні частот пропускання, у діапазоні частот затримки і визначається нерівномірність АЧХ у вказаних частотних піддіапазонах.
18.3.4. Аналогічним шляхом визначається крутизна нахилу АЧХ та ФЧХ у перехідних ділянках АФ та порівнюється з розрахунковою.
18.3.5. Змінюючи частоти зрізу АФ першого порядку, розробити схеми загороджуючого фільтра, скласти його схему та визначити АЧХ та ФЧХ.
18.3.6. Приєднати до розроблених АФ генератор імпульсів і, змінюючи частоту вхідних імпульсів, продемонструвати роботу фільтрів у різних частотних діапазонах, порівнюючи вихідний сигнал із вхідним.
18.3.7. Використовуючи опцію Analysis / Parameter Sweep, дослідити вплив зміни частоти зрізу АФ на його АЧХ та ФЧХ. Методологію проведення дослідів розробити самостійно та привести її обґрунтування у звіті.
18.3.8. Складаються схеми АФ Салена та Кі другого порядку. Повторюються досліди за п.п. 18.3.2 – 18.3.7 для АФ, що наведені на рис. 18.2.
а
б
в
Рис. 18.2