
- •Лабораторная работа № 5 Переходные процессы в электрических цепях первого порядка
- •1.1. Основные сведения
- •1.2. Подготовка к работе
- •Контрольные вопросы
- •Пример расчета
- •1.3. Программа работы
- •Содержание отчета
- •2. Лабораторная работа № 6
- •2.1. Основные сведения
- •2 .1.1. Последовательный контур
- •2.1.2. Параллельный контур
- •2.2. Подготовка к работе
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Программа работы
- •Содержание отчета
- •3. Лабораторная работа № 7
- •3.1. Основные сведения
- •3.1.1. Переходная и импульсная характеристика электрических цепей 1-го порядка
- •3.1.2. Переходная и импульсная характеристики электрических цепей 2-го порядка
- •3.2. Подготовка к работе
- •Контрольные вопросы
- •3.3. Программа работы
- •Содержание отчета
- •4. Лабораторная работа № 8 Электрические фильтры
- •4.1. Основные сведения
- •4.2. Подготовка к работе
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Программа работы
- •Содержание отчета
4.2. Подготовка к работе
Изучить материал рассматриваемой темы, используя конспект лекций, методические указания к лабораторной работе, раздел 7.5 учебника [1] и раздел 18 учебника [2]. Проверить степень усвоения материала, ответив на контрольные вопросы.
Используя исходные данные, приведенные в табл. 4.1, рассчитать параметры элементов ФНЧ (ωг =ωг1) и ФВЧ (ωг =ωг2) при Rг = Rн = = 50 Ом.
Составить электрические схемы ФНЧ и ФВЧ с использованием П- и Т-образных звеньев, указав значения номиналов реактивных элементов.
Таблица 4.1
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
fг1 (Мгц) |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
4 |
5 |
6 |
fг2 (Мгц) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
№ |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
fг1 (Мгц) |
7 |
8 |
9 |
10 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
8 |
9 |
10 |
fг2 (Мгц) |
2 |
2 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
6 |
6 |
6 |
Контрольные вопросы
1. На какие виды делятся фильтры в зависимости от диапазона частот, пропускаемого фильтром?
2. Как выполняются реактивные фильтры?
3. Из звеньев каких типов можно составить фильтры?
4. Запишите уравнения четырехполюсника в А-форме.
5. Каков физический смысл А-параметров: А11; А12; А21; А22?
6. Каков физический смысл характеристического сопротивления?
7. Что определяет характеристическая постоянная передачи?
8. Как связаны коэффициенты передачи по току и напряжению симметричного ЧП с характеристической постоянной передачи?
9. Как находится значение граничной частоты пропускания k-фильтра?
10. Чем отличаются схемы реактивных фильтров нижних и верхних частот?
11. Нарисуйте электрическую схему трехзвенных фильтров П и Т типа.
12. Чем отличается коэффициент затухания a от постоянной ослабления А?
4.3. Программа работы
1. Исследовать амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики рассчитанных фильтров (ФНЧ и ФВЧ с П- и Т- образными звеньями). Измерить граничные частоты фильтров (fг1 и fг2) по уровню 0,707 и фазовые сдвиги на граничных частотах. Сравнить полученные величины fг1 и fг2 с заданными значениями. В качестве источника сигнала использовать генератор синусоидального напряжения Sine Source, установив внутреннее сопротивление генератора RS=50 Ом, а сопротивление нагрузки фильтра, подключенного к выводам 2-2’, принять равным Rн = 50 Ом.
2. Собрать полосовой фильтр, используя каскадное соединение однотипных (П- или Т-образных) ФНЧ и ФВЧ. Исследовать АЧХ и ФЧХ полосового фильтра, измерить верхнюю и нижнюю граничные частоты фильтра (fн и fв) и фазовые сдвиги на этих частотах.
3. Составить схему фильтра (ФНЧ и ФВЧ), используя каскадное соединение трех однотипных (П- или Т-образных) звеньев. Измерить граничные частоты фильтров и сравнить с заданными частотами.
4. По заданию преподавателя синтезировать фильтр (ФНЧ, ФВЧ или ПФ), используя возможности программы Micro-Cap [3]. При выборе в меню Design команды Passive Filters установить опцию Mode 1 и задать тип проектируемого фильтра: Low-Pass – ФНЧ; High-Pass – ФВЧ; Bandpass – ПФ. Выбрать модель фильтра: Butterworth – фильтры Баттерворта или Chebyshev – фильтры Чебышева. Установить параметры фильтра, заданные преподавателем. Для вывода на экран электрической схемы синтезируемого фильтра необходимо на закладке Options включить опцию Circuit. Получение и анализ амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик производятся в режиме AC.