- •Методичні вказівки
- •Автоматики, телемеханіки та зв`язку”
- •Апаратура, яка використовується при виконанні лабораторних робіт
- •Лабораторна робота №7 дослідження фільтрів нижніх і верхніх частот типу “к”
- •1. Теоретичні основи роботи
- •2. Вимірювальна установка
- •Завдання
- •5. Контрольні запитання
- •Література
- •Лабораторна робота №8 дослідження смуго-пропуськаючого фільтра типу “к”
- •1.Теоретичні основи роботи
- •2.Вимірювальна установка
- •3. Завдання
- •5. Контрольні питання
- •Література
- •Лабораторна робота №9 дослідження фільтра типу “m”
- •1.Теоретичні основи роботи
- •2. Вимірювальна установка
- •3. Завдання
- •5. Контрольні запитання
- •Література
- •Лабораторна робота №10 дослідження мостового фільтру
- •1. Теоретичні основи роботи
- •2. Вимірювальна установка
- •3. Завдання
- •5. Контрольні запитання
- •2. Вимірювальна установка
- •3. Завдання
- •5. Контрольні запитання
- •Вимірювальна установка
- •3. Завдання
- •5. Контрольні запитання
- •Література
- •Додаток
3. Завдання
1. Підготувати до роботи генератор та УУ.
2. Зібрати вимірювальну установку. Записати в звіті зазначений викладачем номер варіанта та відповідні йому величини параметрів елементів схеми. Розрахувати величини , f, fср, встановити значення R1 i R2 за допомогою магазину опорів.
3. У діапазоні частот 0,3...15кГц виміряти величини Pur/2, Pur, Pus, Pun.
4. Розрахувати частотну залежність робочого загасання досліджувального фільтру, користуючись формулою (7.10). Розрахувати частотну залежність модуля вхідного опору цього фільтру, користуючись формулою:
5. По відомим величинам параметрів елементів досліджувального фільтру розрахувати залежності ас(f) i Zxм(f) у п’ятьох крапках діапазону 0,3...15кГц (значення частот задається викладачем).
6. Побудувати графіки залежностей ас(f) i Zxм(f),ар(f) i Zвx(f).
4. Зміст звіту
У звіті необхідно представити:
1) схеми вимірювальної установки і дослідженого фільтра;
2) розрахункові формули;
3) данні вимірів і результати розрахунків у виді табл.10.2;
4) зазначені в розділі 3 графіки залежностей;
5) висновки по роботі.
Таблиця 10.2
Номер варіанту |
Величини параметрів елементів |
||||||||
= ...Ом, m = ..., fcp = …кГц, f = ...кГц |
|||||||||
f, кГц |
Pur/2, Нп |
Pur, Нп |
Pu1, Нп |
Puн, Нп |
ар, Нп |
ас, Нп |
Ом |
Ом |
|
0,3 . . . . . 15,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Контрольні запитання
1. Умови затримання і пропущення мостових фільтрів.
2. Чим відрізняються принципи придушення сигналів у бруківках і в ланцюжкових фільтрах?
3. Частотні залежності власного загасання і власного коефіцієнта фази мостових фільтрів.
4. Частотна залежність характеристичного опору мостового фільтру.
5. Схеми найпростіших мостових фільтрів нижніх частот, верхніх частот, що попарно пропускають і попарно задержують бруківкою фільтрів.
6. Переваги і недоліки мостових фільтрів.
7. Вимір робочого загасання чотириполюсників методом відомого генератора і методом 2; схеми вимірювальних установок, обґрунтування.
8. Доведіть справедливість співвідношень (10.10).(Вказівки: розгляньте як визначаються величини І і ІІ за допомогою використаної в роботі вимірювальної установки).
ЛІТЕРАТУРА
1. Каллер М.Я., Соболєв Ю.В., Богданов А.Г. Теорія лінійних електричних ланцюгів залізничної автоматики, телемеханіки та зв’язку. –М.:Транспорт, 1987-З. 267-275.
2. Босий Н.Д. Електричні фільтри. –Київ:Гостехиздат УРСР, 1959.-С.95-114.
3. Кушнир Д.В., Савенко В.Г., Верник С.М. Виміри в техниці зв’язку.-М.: Зв’язок, 1976.-З347-351 (Опис методів виміру робочого загасання).
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №11
ДОСЛІДЖЕННЯ ПАСИВНИХ RC-ФІЛЬТРІВ НИЖНІХ І ВЕРХНІХ ЧАСТОТ
Мета роботи: експериментальне визначення частотних залежностей загасання передачі найпростіших пасивних RC- фільтрів нижніх і верхніх частот.
1.Теоретичні основи роботи
Здійснення фільтрації сигналів в області низьких частот за допомогою LC- фільтрів є скрутним, тобто добротність котушок і конденсаторів з великою індуктивністю і ємністю мала, а їхні габарити і вага великі. На цих частотах виявляються прийнятними RC-фільтри; вони компактні і малочутливі до впливу зовнішніх електричних і магнітних полів.
Основні їхні недоліки: слабкі виборчі властивості в порівнянні з LC- фільтрами і обмеженість зверху діапазону робочих частот через вплив ємностей монтажу і навантаження. Вплив обох недоліків у значній мірі послаблюється при спільному використанні RC- ланцюгів і підсилювальних елементів у складі єдиного мікроелектронного виробу – активного RC-фільтра.
Специфічними властивостями RC- фільтрів є поліпшення їхньої вибірковості з ростом опору навантаження Rн, через що в реальних пристроях вони працюють при неузгодженому високоомному навантаженню.
У дійсній роботі досліджуються найпростіші пасивніRC- фільтри нижніх і верхніх частот, схеми яких приведені на (рис.11.1-11.2).
R
C
C R
Рис. 11.1 Рис. 11.2
При аналізі і розрахунку цих фільтрів застосовується наступні поняття:
- частота квазирезонанса(на ній R = Xc)
кр = 1/(RC), або fкр = 1/(2RC)
-нормована (відносна) частота
= /кр = f/fкр = RC
-коофіциєнт навантаження
= Rн/R
Загасання передачіRC- фільтрів прийнято визначити в децибелах як
a = 20lg(U1/U2), (11.1)
де U1- напруга на вході фільтра, U2- напруга на виході фільтра.
Для досліджувальних фільтрів нижніх частот (ФНЧ) і фільтрів верхніх частот (ФВЧ) формула 11.1 перетворюється в наступні співвідношення:
афнч(f)
= 20lg
;
афнч(f)
= 20lg
;
До смуги пропущення відноситься діапазон частот у якому різниця
a(f) < 3 дБ
де a(f) = a(f)-a(0) для ФНЧ, та a(f) = a(f)-a() для ФВЧ
Частота
= 2fc
якої
=
3 дБ називається частотою зрізу. Для
обох досліджувальних фільтрів вона
обчислюється по формулі:
с
= кр(
).
