2. Описание экспериментальной установки

В состав лабораторной установки входят: лабораторный макет, цифровой вольтметр, генератор синусоидальных сигналов и соединительные провода. На лабораторном макете (рис. 11) размещены схемы ФНЧ (рис. 1), ФВЧ (рис. 3), ПФ (рис. 6) и РФ (рис. 10), причем резисторы в этих схемах могут меняться.

3. Порядок выполнения работы

1. При домашней подготовке изучить методические указания, кратко законспектировать в лабораторном журнале изложенные в п. 1 теоретические сведения и нарисовать схемы исследуемых фильтров.

2. На лабораторном макете собрать схему ФНЧ, подключив сменный резистор по указанию преподавателя. Зафиксировав напряжение генератора равным 10 В, снять АЧХ фильтра в диапазоне частот 200 Гц – 20 кГц. Шаг по частоте взять равным 100 Гц в диапазоне 200 Гц – 2 кГц и равным 1 кГц в диапазоне 2 кГц – 20 кГц.

3. Снять АЧХ ФВЧ, последовательного соединения ФВЧ и ФНЧ, фильтра Вина и двойного Т-образного фильтра на той же сетке частот, что и в п. 3.2. Для полосовых и режекторного фильтров снять дополнительно 6–8 точек АЧХ вблизи резонансных частот, определенных экспериментально.

4. Рассчитать и построить теоретические графики коэффициента затухания (f) (дБ), определяемого выражением (1), для всех исследуемых в работе фильтров, пользуясь формулами (3), (5), (7), (8) и (10). При расчетах брать те значения частот, которые использовались в экспериментах. На этих же графиках построить зависимости, снятые экспериментально.

5. По экспериментальным графикам для каждого фильтра найти частоты среза, а для ПФ и РФ – резонансные частоты и добротности. Сравнить полученные значения с теоретическими.

6. Отчет должен содержать наименование и цель работы, краткий конспект теоретических сведений, схемы исследуемых фильтров, таблицы с теоретическими и экспериментальными АЧХ и графики зависимости коэффициента затухания от частоты для каждого фильтра.

Рис. 11. Лабораторный макет

4. Контрольные вопросы

1. Найти АЧХ полосового фильтра, полученного путем последовательного соединения ФНЧ и ФВЧ, если первым стоит ФНЧ.

2. Найти частотную характеристику обратного фильтра Вина (рис. 8), его резонансную частоту и добротность.

3. Получить выражение для частотной характеристики моста Вина–Робинсона (рис. 9).

4. Найти частотные характеристики ФНЧ (рис. 1) и ФВЧ (рис. 3) с учетом сопротивления нагрузки R_н.

5. Найти АЧХ RL-цепей, показанных на рис. 12, и доказать, что одна из них представляет собой ФНЧ, а вторая – ФВЧ.

Рис. 12. Пассивные RL-цепи

Лабораторная работа № 5 согласующий трансформатор

Цель работы: Изучение принципов работы согласующего трансформатора и режима согласования источника сигнала с нагрузкой с его помощью.

1. Теоретические сведения

Одним из важнейших элементов электрических цепей, в котором используются свойства магнитно-связанных контуров, является статическое устройство для преобразования значений тока и напряжения, называемое трансформатором. В простейшем случае трансформатор состоит из двух электрически не соединенных и неподвижных друг относительно друга катушек, связанных между собой потоком взаимной индукции.