Лабораторная работа 5 Исследование входных частотных характеристик в rcцепи
 Скачать 240.5 Kb.
|
|
Федеральное агентство связи МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ (МТУСИ) Кафедра теории электрических цепей Лабораторная работа № 5 Исследование входных частотных характеристик в RC-цепи Выполнил студент группы ЗС.05.02 ОТФ-2 _______________ И.И. Иванов Москва 2006 Цель работы С помощью программы Micro-Cap исследовать входные аплитудно-частотные (АЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики RC-цепи. Сравнить АЧХ и ФЧХ, полученные с помощью программы Micro-Cap, с аналогичными характеристиками, полученными расчетным путем. Исследование характеристик в RC-цепи (без нагрузки)  Рис. 1 f=2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 кГц E=0,9 В R1=100 Ом C1=219 нФ К  омплексное входное сопротивление находиться косвенным методом, путем деления комплексного входного напряжение UВХ на комплексный входной тока I. где UВХ – комплексное входное напряжение;  - комплексный входной ток U  r = I x R1 – комплексное напряжение на резисторе;- мнимая единица; ω=2πf – угловая частота f – частота; |ZBX| = Z(2πf) – модуль комплексного входного сопротивления (АЧХ); arg(ZBX) = φZ(2πf) – аргумент (фаза) комплексного входного сопротивления (ФЧХ). С другой стороны, входное сопротивление это сопротивление со стороны входных зажимов  Re(ZBX) = R1 – резистивное входное сопротивление (рано сопротивлению резистора R1) Im(ZBX) = -XC – реактивное входное сопротивление  – реактивное сопротивление конденсатора С1.  – граничная частота RC-цепи. 1.1 Предварительные расчеты  Рис. 2  Рис. 3   Рис. 4 Рис. 5  Рис. 6  Рис. 7 1.2 Расчеты на ЭВМ Зависимость модуля входного сопротивления от частоты  Рис. 8 Зависимость фазы входного сопротивления от частоты  Рис. 9 З  ависимость модуля тока от частоты Рис. 10 Зависимость модуля напряжения на резисторе от частоты  Рис. 11 З  ависимость модуля напряжения на конденсаторе от частоты Рис. 12 З  ависимость реактивного сопротивления от частотыРис. 13 Исследование характеристик в нагруженной RC-цепи Рис. 14  Д  ля нагруженной RC-цепи  Таблица 2
Зависимость модуля входного сопротивления от частоты в нагруженной RC - цепи   Рис. 15 Зависимость фазы входного сопротивления от частоты в нагруженной RC - цепи Рис. 16 Выводы Входное сопротивление цепи носит резистивно-ёмкостный характер. Графики, полученные с помощью предварительных расчётов и в результате эксперимента практически идентичны. Вопросы для самопроверки 1 Какая частота называется граничной для RC-цепи? 2 Какая частота называется граничной для RL-цепи? 3 Каково значение модуля входного сопротивления RC-цепи на граничной частоте? 4 Каково значение аргумента входного сопротивления RC-цепи на граничной частоте? 5 К чему стремиться модуль входного сопротивления нагруженной на резистор RC-цепи при увеличении частоты? 6 Чему равен модуль входного сопротивления нагруженной на резистор RC-цепи при частоте равной нулю? Ответы на вопросы для самопроверки 1 Граничная частота RC – цепи – частота, при которой модуль реактивного сопротивления равен резистивному сопротивлению 2 Граничная частота RL – цепи – частота, при которой модуль реактивного сопротивления равен резистивному сопротивлению 3 Значение модуля входного сопротивления RC – цепи на граничной частоте равно произведению резистивного сопротивления на корень из 2 4 Значение аргумента входного сопротивления RC – цепи на граничной частоте равно -450 5 Модуль входного сопротивления нагруженной на резистор RC – цепи стремится при увеличении частоты к R. 6 Модуль входного сопротивления нагруженной на резистор RC – цепи при частоте равной нулю стремится к бесконечности. |