ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ. Исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей

• Название: Исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей
• Дата: 15.03.2023
• Размер: 1.86 Mb.
• Имя файла: ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ.doc
• Тип: Исследование; #991844
• страница: 3 из 3

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

l. Ha горизонтальных осях координатных сеток проставить время в микросекундах.

2. Проанализировать кривые на входе и выходе дифференцирующих цепей, сделать вывод о возможности использования пассивных и активных ARС-цепей для получения узких импульсов с крутыми фронтами.

3. Рассчитать отношение длительностей импульсов на выходе цепи D₂ к длительности на входе D₁.

Примечание. Длительности импульсов отсчитывают на уровне 0,5 максимального значения.

4. Рассчитать постоянные времени пассивной RС-цепи при различных значениях сопротивления R_м и отношения , где Т – период сигнала на входе цепи.

5. Сравнить кривые выходного напряжения пассивной RС-цепи при различных значениях сопротивления R и сделать вывод о свойствах данной цепи при изменении отношения , где – сопротивление конденсатора на частоте первой гармоники.
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРИРУЮЩЕЙ ЦЕПИ.

ЗАДАНИЕ

Экспериментально получить кривые выходного напряжения при входных напряжениях с различными формами для цепей, у которых постоянная времени изменяется от до .
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. 
   Собрать цепь по схеме, показанной на рисунке 13.
   

Рисунок 13

2. 
   Рассчитать значения сопротивлений в цепи на рисунке 8, при которых цепь является: а) переходной; б) интегрирующей, если период входного напряжения Т составляет 500 мкс.
   
3. 
   На магазине установить сопротивление, полученное в п. 2 предварительного расчета (например, R = 10 кОм).
   
4. 
   Подключите приборы к сети.
   
5. 
   Для получения на выходе генератора Г6-43 напряжения, изменяющегося по гармоническому закону, выберите «Режим» « », а «Аттенюатор дБ» установите в положение «0».
   

5. 
   Вращая ручку «Ампл.» на передней панели генератора установите напряжение U₁ на входе макета 3 В, контролируя напряжение по показаниям вольтметра.
   
6. 
   Снимите амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики дифференцирующей цепи. Для этого:
   
   1. 
      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.
      
   2. 
      Каждый раз записывайте показания вольтметров и фазометра на входе и выходе дифференцирующей цепи.
      
   3. 
      Запишите в таблицу 1 значения входного и выходного напряжений и фазы . Вычислите значение модуля коэффициента передачи цепи .
      

Таблица 1 – Пример таблицы зависимостей и .

, Гц		, В	, В
31.6	1.5
100	2.0
316	2.5
……	……..

4. По табличным данным постройте графики и .
Исследования линейных цепей методом переходных характеристик

2. 
   Регуляторы на генераторе установить в положения, при которых выходное напряжение, имеет прямоугольную форму со скважностью равной 2, периодом T = 500 мкс при возможно большем выходном напряжении. Тумблер первого канала на ЭК установить в положение "Внутр.", остальные тумблеры в такие положения, при которых период изображения занимает пять клеток. Изменять сопротивление /?м от значения, при котором т<КТ, до значения, при котором т^Т (например, от 40 до 5120 Ом). Наблюдать за измене­нием формы выходного напряжения. Зарисовывать кривые в характерных точках.
   
3. 
   Установить /?_м=5120Ом. Изменять скважность от 2 до, примерно, 20. Наблюдать за напряжением на выходе интегрирующей цепи. Убедиться, что при коротких импульсах напряжение на выходе оказывается меньшим, чем при длинных. Зарисовывать изображения в характерных точках.
   

3. Переключатель "Пф" установить в положение "-А—у". Проделать ана­логичные эксперименты.

4. Собрать цепь по схеме рис. 22.5.



На блоке питания включить тумблер "Умножитель частоты", на блоке Г2 переключатель "Пф" установить в по­ложение " А-тг"> на блоке ЭК тумблер "Вх> 1 канала" перевести в положе­ние "Внешн.", на блоке УЧ включить тумблер первой гармоники, осталь­ные тумблеры установить в положение "Выкл.", регулятор 11_тпервой гар­моники повернуть по часовой стрелке, регулятор 11_тсуммарного напря­жения установить примерно в среднее положение. С помощью регулято­ров усиления на ЭК получить изображения на входе и выходе интегрирую­щей цепи с размахом в несколько клеток. Включить тумблер "Сигнал", находящийся в нижнем отсеке блока УЧ, при этом напряжение на входе цепи будет представлять синусоиду, на которую наложены узкие корот­кие импульсы. Будем считать синусоиду — полезным сигналом, а импуль­сы — помехой. Убедиться, что на выходе интегрирующей цепи помеха ска­зывается значительно меньше, чем на входе.

ВОПРОСЫ САМОПРОВЕРКИ ДЛЯ ДОПУСКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Какие цепи называют дифференцирующими?

2. Нарисуйте схему пассивной дифференцирующей RС-цепи.

3. Нарисуйте кривые напряжения на выходе дифференцирующей цепи, если напряжение на входе имеет форму: а) синусоидальную; б) треугольную; в) однополупериодную; г) прямоугольную.

4. Как изменятся кривые выходного напряжения по условиям вопроса 3 при увеличении сопротивления R?

5. Как определить диапазон частот, в котором цепь является практически дифференцирующей?

6. Нарисуйте схему дифференцирующей ARC-цепи.

ВОПРОСЫ САМОПРОВЕРКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Ко входу дифференцирующей цепи приложены напряжения вида рис. 10, а-в. Нарисуйте кривые напряжения на выходе этой цепи.



Рис. 10
2. Докажите, что при цепь, показанная на рис. 1, является практически дифференцирующей.

3. Нарисуйте дифференцирующую ARC-цепь. Объясните назначение каждого элемента цепи. Докажите формулу (1).

4. Нарисуйте семейство кривых выходного напряжения в цепи рис. 1, если ко входу цепи приложено напряжение прямоугольной формы, а сопротивление R увеличивается от малой величины до . Какие при этом получаются соотношения между постоянной времени цепи и периодом сигнала ?

5. В цепи рис. 1. С= 10 нФ, R = 10 кОм. В каком диапазоне частот цепь можно считать практически дифференцирующей? Рассчитайте модуль коэффициента передачи при: a) ; б) .

6. Объясните назначение сопротивления в цепи рис. 11.

7. Как сказывается емкость, включенная на выход дифференцирующей цепи? Приведите примеры.

8. Для каких целей используют дифференцирующие цепи?

ВОПРОСЫ САМОПРОВЕРКИ ДЛЯ ДОПУСКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Нарисуйте схему пассивной интегрирующей цепи. При каких условиях цепь является: а) разделительной; б) интегрирующей?

2. Как определить диапазон частот, в котором цепь на рисунке 8 является: а) разделительной; б) интегрирующей?

3. Каким образом импульсы, отличающиеся по длительности, преобразовывают в импульсы, отличающиеся по амплитуде?

4. Какую форму имеет напряжение на выходе цепи на рисунке 8, если напряжение на входе имеет прямоугольную форму, а цепь: а) разделительная; б) интегрирующая?