Лаба по РТЦС. Лаба 16. РТЦиС (почти доделанная). Отчёт по работе исследование пассивных цепей
 Скачать 7.89 Mb.
|
|
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО ВЫСШАЯ ШКОЛА ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ И КОСМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ЛАБОРАТОРИЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ И СИГНАЛОВ Институт: ИЭиТ Направление: Техническая физика Группа: 4931601/10001 Студенты: Гуляев А.И. Сапогов М.А. Преподаватель: Медведева Е.А. Отчёт принят: ОТЧЁТ ПО РАБОТЕ Исследование пассивных цепей Санкт-Петербург 2023 1 Цель работы Умение проводить измерения при помощи приборов, используемых в учебной лаборатории, а также применять различные методы снятия частотных и временных характеристик простейших пассивных цепей и определения параметров цепей и сигналов. Обработка результатов измерений и расчёты Однозвенный фильтр в режиме гармонических колебаний Рис. 1: фильтр нижних частот Таблица 1: Для Рис. 2 𝑓 , кГц 𝐾(𝑓 ) 0,02 0,8 0,1 0,8 0,2 0,75 0,5 0,7 1 0,6 2 0,4 5 0,25 10 0,15 15 0,1 20 0,07 50 0,034 100 0,016 200 Таблица 2: Для Рис. 3 (АЧХ) 𝑓 , кГц 𝐾(𝑓 ) 0,02 0,9 0,1 0,86 0,2 0,76 0,5 0,48 1 0,26 2 0,14 5 0,05 10 0,028 15 0,018 20 0,014 50 0,004 100 0,003 200 Таблица 3: Для Рис. 2 (ФЧХ) 𝑓 , кГц 𝜙, рад 0,27 0,1 0,34 0,2 0,56 0,5 1,2 1 1,57 2 1,6 5 1,6 10 1,6 2 0.02 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 50 100 200 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 𝑓 , кГц 𝐾 (𝑓 ) АЧХ Рис. 2: АЧХ, 𝐶 = 1300 пФ, 𝑅 = 51 кОм 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 50 100 200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 𝑓 , кГц 𝐾 (𝑓 ) АЧХ ФЧХ Рис. 3: АЧХ и ФЧХ, 𝐶 = 10 нФ, 𝑅 = 51 кОм Таблица 4: Сравнение граничных частот ФНЧ 𝑓 𝑐 , кГц при 𝐶 = 1300 пФ 𝑓 𝑐 , кГц при 𝐶 = 10 нФ Эксп. 2,4 Теор Относительное отклонение 5,5% 13% Расчёт граничных частот ФНЧ производится по формуле Вывод нами были исследованы 2 варианта фильтра нижних частот (ФНЧ), в процессе работы были получены 2 АЧХ и одна ФЧХ, также впоследствии были построены данные характеристики и измерены граничные частоты, которые фактически совпадают с теоретическими данными. Причиной малого несоответствия с теоретическими данными могут служить потери в представленных цепях из-за их неидеальности. Стоит также сказать, что частота колебаний, при которой 𝜙 = примерно совпадает со значением граничной частоты для С = 10 нФ. Прохождение импульсов через фильтры нижних и верхних частот = 500 мкс, Е = 3,2 В, 𝐹 = 1 𝑇 = 2 кГц Рис. 4: Осциллограмма ФНЧ С = 10 нФ 𝐴 = 0,9 В, 𝜏 𝜑 = 400 мкс (эксп Рис. 5: Осциллограмма ФНЧ С = 1300 пФ = 2,6 В, 𝜏 𝜑 = 150 мкс (эксп.) Длительность фронта выходного импульса Теоретически рассчитано 𝜏 𝜑 = 146 мкс Рис. 6: Осциллограмма ФВЧ С пФ 𝜏 и = 150 мкс (эксп, 𝑓 𝑐 · 𝜏 𝜑 = 0,38 (Гц · с) – эксп. (0,35 – теор Длительность импульса ФВЧ: 𝜏 и = Теоретически рассчитано и 153 мкс Таблица 5: Сравнение амплитуды импульсов ФНЧ 𝐴, В при 𝐶 = 1300 пФ 𝐴, В при 𝐶 = 10 нФ Эксп. 2,6 Теор Относительное отклонение 13% 14% Амплитуда импульса на ёмкости рассчитывается как = 𝐸 · Вывод входе работы также были получены осциллограммы импульсов выходного напряжения фильтров верхних и нижних частот, по ним были измерены импульсные параметры данных цепей 𝜏 𝜑 , 𝑓 𝑐 · 𝜏 𝜑 , и, 𝐴, которые практически не отличаются от теоретически рассчитанных. Причиной несоответствия следует считать неидеальность исследуемых цепей и погрешности при определении данных параметров по осциллограммам Параллельный колебательный контур Рис. 7: Параллельный колебательный контур С = 1300 пФ, 𝑅 = 470 кОм 133.5 134 134.5 135 135.5 136 136.5 137 137.5 138 138.5 139 139.5 140 3 4 5 6 7 8 9 10 Г, кГц 𝑈 ,мВ Резонанс Рис. 8: Резонансная кривая, 𝐶 = 1300 пФ, 𝑅 = 470 кОм кГц 𝑓 н =135,9 кГц 𝑓 в =137,8 кГц в н = 1 2𝜋 √︀𝐿(𝐶 + 𝐶 0 + 𝐶 𝑛 ) =154 кГц р 8 |