Порядок выполнения работы. 3.1. На лабораторном стенде (рис

3.1. На лабораторном стенде (рис. 12) собрать схему интегрирующей R-C цепи, подключив к ее входу «Uвх2,3» генератор прямоугольных импульсов типа Г5-54 и один из входов «Y» двухлучевого осциллографа. Другой вход «Y» осциллографа подключите к выходу «Uвых3» исследуемой цепи.

3.2. С учетом того, что постоянная времени этой схемы ИЦ стенда τ = 182 мкс (R3 = 910 Ом; С2 = 0,.2 мкФ), задайте параметры сигнала генератора при коэффициенте заполнения импульсов γ = 50% (γ = f t и = 0,5, т.е. при скважности Q = 1/γ = 2) при различных условиях интегрирования. В соответствии с рис. 3 исследуемые условия можно задать соотношениями:

1) t и = 0,2 τ = 36,4 мкс; 2) t и = τ = 182 мкс; 3) t и =5 τ = 910 мкс.

В соответствии с формулой частоты следования импульсов меандра f = 0,5/ t и, эти условия соответствуют частоте следования меандра (импульсов со скважностью Q = 2):

1) f ≈ 14 кГц; 2) f ≈ 3 кГц; 3) f ≈ 550 Гц.

3.3. Настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки, удобных для визуального наблюдения. Наблюдать входной сигнал и результат его обработки на выходе ИЦ в совмещенных координатах масштабной сетки двухлучевого осциллографа.

3.4. По результатам трех наблюдений сделайте вывод о корректности интегрирующей цепи в исследуемых случаях. Сравните результаты с условием корректности ИЦ: t и вх ‹‹ τ: формула (11).

3.5 На лабораторном стенде (рис. 12) собрать схему дифференцирующей С- R цепи, подключив к ее входу Uвх 1 вышеупомянутый генератор и один из входов «Y» двухлучевого осциллографа. Другой вход «Y» осциллографа подключить к выходу «Uвых 1» исследуемой цепи.

3.6. С учетом, что постоянная времени ДЦ стенда τ = 91 мкс(R1 =910 Ом; С1= 0,1мкФ) и не изменяя вышезаданные параметры сигнала генератора (Q = 2), исследуйте С-R ДЦ в соответствии с рис. 9 при трех условиях дифференцирования:

1) t и = 5 τ = 455 мкс; 2) t и = τ = 91 мкс; 3) t и = 0,2 τ = 18,2 мкс, или соответственно при частотах следования импульсов меандра:

1) f ≈ 2 кГц; 2) f ≈ 6 кГц; 3) f ≈ 27 кГц.

3.7. Аналогично п. 3.3. наблюдать результат дифференцирования на экране осциллографа.

3.8. По результатам этих наблюдений сделайте вывод о корректности ДЦ в исследуемых случаях. Сравните результат с условием корректности работы ДЦ: t и вх»τ:формула (34).

3.9. Для дифференцирующей цепи R-L вида при заданных в схеме значениях элементов (R2 = 910 Ом; L = 100 мкГн) подсчитайте постоянную времени цепи τ = L/ R и вычислите нижнюю граничную частоту fн = R/ 2πL фильтра верхних частот, в качестве которого можно использовать эту цепь. При этом в теории связи в качестве граничных частот любого фильтра принимают значения частот, на которых выходное напряжение по модулю уменьшается до значения 0,707 входного напряжения:

Uвых = Uвх/√ 2 = 0,707 Uвх., при этом коэффициент усиления на этих частотах также уменьшается до уровня 0,707 единичного значения, что обычно отображается на графике амплитудно-частотной характеристики (АЧХ)- рис.10. [5, 9].

Нарисуйте АЧХ этого теоретически исследованного фильтра.

3.10. Сделать выводы. Оформить отчет.

3.11. Защитить лабораторную работу в соответствии с нижеприведенными контрольными вопросами.

Контрольные вопросы

1. Нарисуйте схему интегрирующей R-C цепи и поясните принцип ее работы?

2. Поясните смысл постоянной времени интегрирующей R-C цепи и запишите условие корректной работы этой цепи при воздействии на нее прямоугольного импульса и синусоидального напряжения?

3. При каких условиях интегрирующая R-C цепь используется в качестве фильтра нижних частот?

4. Нарисуйте схему дифференцирующей C-R и поясните принцип ее работы?

5. Поясните физический смысл постоянной времени дифференцирующей C-R цепи и запишите условие ее работы при воздействии прямоугольного импульса и синусоидального напряжения?

6. При каких условиях C-R ДЦ используется в качестве фильтра верхних частот?

7. Имеются только емкостные и индуктивные элементы. Можно ли из них построить фильтры а также дифференцирующие и интегрирующие цепи?

8. Какие вы знаете интегрирующие цепи, кроме R-C цепи?

9. Какие вы знаете дифференцирующие цепи, кроме C-R цепи?

10. Почему ИЦ в импульсной технике называется «расширяющей», а ДЦ – «укорачивающей»?

Поиск по сайту: