III. Приборы и оборудование, используемые в работе

3.1. Генератор стандартных сигналов Г6-27.

3.2. Электронный двухлучевой осциллограф С1-55.

3.3. Несимметричный Г-образный фильтр низких частот с дискретно изменяемыми сопротивлениями последовательного и параллельного звеньев (параметры приведены в таблице 6.1).

3.4. Магазин активных сопротивлений Р-33.

3.5. Соединительный шнуры для генератора и осциллографа – 3 шт.

Параметры элементов несимметричного Г-образного фильтра приведены в табл. 6.1

Таблица 6.1.

Емкость С, мкФ	Индуктивность L, Гн	Частота среза , Гц
1 мкФ	0,07 0,5 2,54	590 225 100
5 мкФ	0,07 0,5 2,54	264 100 45
10 мкФ	0,07 0,5 2,54	186 70 32

IV. Программа и порядок проведения работы

4.1. Для выполнения лабораторной работы необходимо получить у лаборанта блок из двух несимметричных Г-образных фильтров, собранных в виде четырехполюсников с дискретно изменяемыми «L-C» параметрами последовательного и параллельного звеньев.

4.2. Запросить у преподавателя значения «L-C» параметров ФНЧ и по таблице 5.1 определить частоту среза фильтра «f_ср.»

4.3. Установить на блоке ФНЧ заданные значения «L-C» параметров и собрать схему представленную на рис. 6.10.

4.4. Для режима холостого хода вторичных зажимов ФНЧ

(R_H = , т.е. отключено), подключить один канал осциллографа на последовательное индуктивное «L» сопротивление, а второй канал на выход, на параллельное сопротивление «С» ФНЧ. После чего, установив на ЗГ синусоидальную форму сигнала напряжения (не более 4В) и плавно изменяя частоту ЗГ, добиться равенства падений напряжений на «L-C» звеньях фильтра, что соответствует резонансу напряжений и фиксируется на экране осциллографа по моменту равенства мгновенных падений напряжений на «L-C» элементах фильтра. По указателю частоты ЗГ зафиксировать резонансную частоту f_o «L-C» контура и сравнить ее с частотой среза ФНЧ - f_ср, соответствующей заданным «LC» параметрам фильтра.

Рисунок. 6.9. Блоки ФНЧ и ФВЧ.

4.5. Добившись резонанса, подключить на выходные зажимы ФНЧ сопротивление нагрузки и оценить степень влияния согласованного активного нагрузочного сопротивления на режим работы ФНЧ, - ЗАФИКСИРОВАТЬ степень изменения падений напряжений на «L-C» элементах фильтра.

Рисунок. 6.10. Блоки ФНЧ и ФВЧ.

4.6. Для исследования эффективности работы ФНЧ при синусоидальном входном сигнале, отключить нагрузочное сопротивление R_H, после чего последовательно реализовать два режима :

4.6.1. Установить с помощью ЗГ частоту сигнала, обеспечивающую неравенство вида

.

4.6.2. Установить с помощью ЗГ частоту сигнала, обеспечивающую неравенство вида

.

Затем, для каждого случая 4.6.1 и 4.6.2 , зарисовать формы входного и выходного сигналов (с экрана осциллографа), для чего первый канал осциллографа переключить на вход фильтра параллельно ЗГ, а затем измерив осциллографом U_1m и U_2m определить коэффициент передачи фильтра в зоне прозрачности и зоне затухания :

.

4.7. Для исследования эффективности работы ФНЧ при несинусоидальных токах и напряжениях, УСТАНОВИТЬ (при синусоидальном сигнале) на выходе ЗГ частоту равную частоте среза ФНЧ, а затем устанавливая переключатель формы кривой сигнала ЗГ на а) прямоугольную, б) пилообразную, в) треугольную последовательно реализовать (для каждого случая а, б, в) три режима (переключая делитель частоты ЗГ),f_сиг/f_ср=0,1; 1,0; 10,0, для которых:

4.7.1. Зафиксировать форму выходного сигнала ФНЧ для случая

f_сиг / f_ср = 1.

4.7.2. Зафиксировать форму выходного сигнала фильтра для случая f_сиг / f_ср  10.

4.7.3. Зафиксировать форму выходного сигнала для случая f_сиг / f_ср  0,1.

Зарисовать для всех трех случаев (4.7.1, 4.7.2, 4.7.3) формы выходных и входных сигналов при разных соотношениях частот

; ; .

4.8. Плавно изменяя частоту ЗГ от до , когда сигнал с ЗГ имеет прямоугольную, пилообразную и треугольную форму, добиться на выходе ФНЧ сигнала в наибольшей степени похожего на синусоиду и, зафиксировать эту частоту, а затем сравнить f_сиг с частотой среза ФНЧ.

f_сиг / f_ср = …?