ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ. Исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей
![]()
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЙ ЦЕПИПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ1. Рассчитать сопротивление конденсатора ![]() ![]() ![]() 2. Выбрать сопротивление ![]() ![]() 3. Нарисовать кривые напряжения на выходе дифференцирующей цепи, если входное напряжение имеет форму: а) синусоидальную; б) треугольную; в) пилообразную; г) прямоугольную; д) однополупериодную. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫСобрать цепь, по схеме показанной на рисунке 14. ![]() Рисунок 14 – Блок-схема для измерения частотных и фазовых характеристик пассивной дифференцирующей цепи. Установить сопротивление ![]() Подключите приборы к сети. Для получения на выходе генератора Г6-43 напряжения, изменяющегося по гармоническому закону, выберите «Режим» « ![]() Вращая ручку «Ампл.» на передней панели генератора установите напряжение U1 на входе макета 3 В, контролируя напряжение по показаниям вольтметра. Снимите амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики дифференцирующей цепи. Для этого: С помощью ручки «Частота Hz» и кнопочного переключателя «Множитель» на панели генератора Г6-43 задавайте последовательно значения частот: 31,6 Гц, 100 Гц, 1 кГц, 3,16 кГц, 10 кГц, 31,6 кГц, 100 кГц, 316 кГц, 1 МГц. Каждый раз записывайте показания вольтметров и фазометра на входе и выходе дифференцирующей цепи. Запишите в таблицу 1 значения входного ![]() ![]() ![]() ![]() Таблица 1 – Пример таблицы зависимостей ![]() ![]()
По табличным данным постройте графики ![]() ![]() Исследования дифференцирующей цепи методом переходных характеристик Прохождение гармонического сигнала. C помощью регуляторов на генераторе установить частоту 2 кГц. Регулятор «TIME/DIV» (ВРЕМЯ/ДЕЛ) на осциллографе установить в положения 0.1 mS. Кривые входного напряжения (т.е. изображения на первом канале) удобно располагать в верхней части экрана, а выходного – в нижней. Убедиться, что кривая выходного напряжения опережает кривую входного примерно на 90° и, следовательно, является ее производной. Меняя значения R и C так, чтобы выполнялось одно из условий: ![]() ![]() ![]() Прохождение прямоугольных импульсов. Для получения на выходе генератора прямоугольных импульсов выберите «Режим» «_|ˉ|_|ˉ». Установить: R = 80 Ом ( 10 + 20 + 50 Ом ). Увеличьте емкость конденсатора С примерно до 10 нФ. После указанных переключений на входе дифференцирующей цепи будет напряжение прямоугольной формы, а на выходе – короткие импульсы. Регулятор «TIME/DIV» (ВРЕМЯ/ДЕЛ) на осциллографе установить в положения 0.1 mS. Зарисовать изображения. Параллельно сопротивлению R подключить емкость Сн в 100 нФ. Изображение на втором канале при этом резко ухудшается. Регулятором «VOLTS/DIV» второго канала поддерживать размер изображения примерно одинаковым. Наблюдать за изменением формы выходного напряжения. Прохождение сигнала треугольной формы. Для получения на выходе генератора Г6-43 напряжение треугольной формы, выберите «Режим» «/\/\». Изменять сопротивление R от значения много меньшего до значения много большего, чем емкостное сопротивление ![]() ![]() Убедиться, что по мере увеличения постоянной времени цепи форма выходного напряжения превращается из производной входного напряжения по времени в само входное напряжение, а цепь, следовательно, из дифференцирующей в разделительную. Собрать активную дифференцирующую цепь по схеме на рисунке 12. ![]() Рисунок 12 – Блок-схема для измерения частотных и фазовых характеристик активной дифференцирующей цепи. R1 установить сопротивление 500...800 Ом. Это сопротивление не требуется для работы дифференциатора, а ставится только для того, чтобы нейтрализовать влияние паразитной индуктивности соединительных проводников. В этом легко убедиться, установив R сопротивление, равное 0 т.е. отключив его. При наличии на входе сигналов с крутыми фронтами при R = 0 на выходе будет наблюдаться колебательный переходный процесс с достаточно большой частотой собственных колебаний. Чтобы избавиться от этих колебаний, вводят сопротивление ![]() ![]() Устанавливать напряжения треугольной и прямоугольной формы. Зарисовывать напряжения на входе и выходе дифференцирующей цепи. Проверять влияние сопротивления RM на форму выходного напряжения. |