Лабораторная работа по радиотехнике. сибирский федеральный университет лесосибирский педагогический институт
 Скачать 0.74 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ЛЕСОСИБИРСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – филиал Сибирского федерального университета Электроники и электротехники кафедра ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ РАБОТЕ № 4 Прохождение гармонических сигналов через RC – цепи. Частотные фильтры тема Выполнил: студентк группы ЛФ20-01БИС Лесосибирск 2021 Вариант № 10 Цель работы: Исследовать прохождения гармонических сигналов через фильтр нижних и высоких частот. Вычисления частоты среза фильтра нижних и высоких частот. Определения сдвига фаз при прохождении гармонического сигнала. Построение амплитудной и фазовой частотной характеристики для фильтра нижних и высоких частот. Таблица 1 – Исходные данные
  Рисунок 1 – Амплитудная частотная характеристика для ФНЧ и ФВЧ. Задание 1 Построить амплитудную частотную характеристику (АЧХ) для фильтра нижних частот (ФНЧ). Определить из графика частоту среза ФНЧ. Для построения АЧХ использовать инструмент “Bode Plotter”. Параметры фильтра выбрать из таблицы 1.  Рисунок 2 – RC цепь ФНЧ Задание 2 Рассчитать частоту среза ФНЧ и сравнить ее с величиной, определенной из графика. Вычислить относительное отклонение этих величин.   Рисунок 3 – АЧХ ФНЧ Вычисляем частоту среза ФНЧ:  Сопротивление и ёмкость:  Частота среза:  Относительная погрешность:  Задание 3 Построить фазовую частотную характеристику (ФЧХ) для фильтра нижних частот (ФНЧ). Определить из графика сдвиг фаз ФНЧ на частоте среза. Для построения ФЧХ использовать инструмент “Bode Plotter”. Рисунок 4 – RC цепь ФНЧ Задание 4 Рассчитать фазу ФНЧ на частоте среза и сравнить ее с величиной, определенной из графика ФЧХ. Вычислить относительное отклонение этих величин.  Рисунок 5 – ФЧХ ФНЧ Вычисляем частоту среза ФНЧ:  Сдвиг фаз на частоте среза:   Задание 5 Построить амплитудную частотную характеристику (АЧХ) для фильтра высоких частот (ФВЧ). Определить из графика частоту среза ФВЧ. Для построения АЧХ использовать инструмент “Bode Plotter”. Параметры фильтра выбрать из таблицы 1.  Рисунок 6 – RC цепь ФВЧ Задание 6 Рассчитать частоту среза ФВЧ и сравнить ее с величиной, определенной из графика АЧХ. Вычислить относительное отклонение этих величин.  Рисунок 7 – АЧХ ФВЧ Вычисляем частоту среза ФВЧ: Сопротивление и ёмкость:  Частота среза:  Относительная погрешность:  Задание 7 Построить фазовую частотную характеристику (ФЧХ) для фильтра высоких частот (ФВЧ). Определить из графика сдвиг фаз ФВЧ на частоте среза. Для построения ФЧХ использовать инструмент “Bode Plotter”. Параметры фильтра выбрать из таблицы 1.  Рисунок 8 – RC цепь ФВЧ Задание 8 Рассчитать фазу ФВЧ на частоте среза и сравнить ее с величиной, определенной из графика ФЧХ. Вычислить относительное отклонение этих величин.  Рисунок 9 – ФЧХ ФВЧ Вычисляем частоту среза ФВЧ:  Сдвиг фаз на частоте среза:   Вывод В ходе выполнения лабораторной работы исследовалось прохождение гармонических сигналов через фильтр нижних и высоких частот. ФНЧ – это фильтр, пропускающий без изменения частоты ниже частоты среза и подавляющий частоты выше. ФВЧ – фильтр, ослабляющий частоты ниже частоты среза и пропускающий без изменения частоты выше. Научилась вычислять частоту среза фильтра нижних и высоких частот. Частота среза – частота, выше или ниже которой мощность выходного сигнала некоторого линейного частотно-зависимого объекта. На частоте среза имеет значение амплитуды в -3dB. С помощью децибел также измеряют “разы”, только в логарифмическом масштабе. Для того чтобы перейти от децибел к разам используется формула:  где m – отношение в разах, n – отношение в децибелах. Для того чтобы перейти от разов к децибелам можно осуществить по следующей формуле:  где n – значение в децибелах, m – отношение в разах. Именно из этих формул можно вычислить 0.707, что соответствует -3dB. Также определять сдвиг фаз при прохождении гармонического сигнала строить амплитудные и фазовые частотные характеристики для фильтра нижних и высоких частот. Сдвиг фаз – это разность между начальными фазами двух переменных величин, изменяющихся во времени периодически с одинаковой частотой. |
