Порядок проведения исследований.




ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Цель работы:

1. Экспериментальное исследование амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик электрических цепей первого порядка

2. Экспериментальное исследование частотных характеристик электрических цепей второго порядка.

 

Задание на подготовку к лабораторной работе:

- ознакомиться с руководством к лабораторной работе;

- выполнить предварительный расчет согласно варианту задания (таблица 1):

а) амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) низкочастотного звена первого порядка (НЧ-1) и построить их графики.

б) амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) высокочастотного звена первого порядка (ВЧ-1) и построить их графики.

в) амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик полосового звена (ПЗ) и построить графики.

Таблица 1-Варианты заданий для предварительного расчета и исследований

Вариант № R1, кОм   С1, нФ R2, кОм С2, нФ Вариант № R1, кОм   С1, нФ R2, кОм С2, нФ
1.1 1.0
1.2 1.2
1.5 1.5
1.7 1.7
2.5 2.5
3.0 3.0
1.0 1.0
1.1 1.1
1.2 1.2
2.2 2.2
3.6 3.6
1.2 1.2
1.5 1.5
1.7 1.7
2.5 2.5
3.0 3.0
1.0 1.0
1.1 1.1
1.2 1.2
2.2 2.2
3.6
1.2 1.2
1.5 1.5
1.7 1.7
2.5 2.5
3.0 3.0
1.0 1.0
1.1 1.1
1.2 1.2
2.2 2.2

Описание схемы исследований.

Исследования проводятся на ПЭВМ в среде Electronics Workbench. Схемы исследований содержат источники переменного напряжения, резисторы, конденсаторы, осциллограф, вольтметры. Осциллограф используется для определения фазовых сдвигов гармонических напряжений.

Задание на исследование:

1. Исследовать амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) низкочастотного звена первого порядка (НЧ-1) и построить их графики.

2. Исследовать амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) высокочастотного звена первого порядка (ВЧ-1) и построить их графики.

3. Исследовать амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик полосового звена (ПЗ) и построить графики.

Порядок проведения исследований.

а) Исследование амплитудно-частотных фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) низкочастотного звена первого порядка (НЧ-1)

1.Собрать схему электрической цепи (рисунок 1).

Рисунок 1-Схема исследования частотных характеристик НЧ-1

2.Установить заданные согласно варианту величины сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С1, значение ЭДС источника Е =1В и частоты

f = 0.2 Гц. Для чего к нужному элементу подводится курсор и двойным нажатием левой кнопки «мыши» вызывается окно (с именем элемента), в котором устанавливается требуемое значение параметра и нажимается кнопка «Accept». Двойным нажатием левой кнопки «мыши» на линии канала "А" осциллографа установить желательный цвет осциллограммы (например, красный)

3. После завершения установки всех параметров схемы кнопку - «0-1» перевести в положение 1-«Включено». По завершении автоматических расчетов кнопку перевести в положение 0-«Выключено». Показания вольтметров занести в таблицу результатов исследований

Таблица 2 - Результаты исследований низкочастотного звена НЧ-1

f/fгр 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0
f, Гц                            
U2, B                            
U1, B                            
H(f)                            
T2-T1, с                            
,град                            

4. Двойным нажатием левой кнопки «мыши» на изображении осциллографа активизировать его и перевести в режим «Zoom». Установить визирную линейку 1 (красного цвета) в точку пересечения оси времени осциллограммой канала "А" при ее переходе от отрицательного значения к положительному, а визирную линейку 2 - в точку пересечения оси времени осциллограммой канала “В” при ее переходе от отрицательного значения к положительному. Значение временного промежутка Т2-Т1 занести в таблицу 2. Рассчитать фазовый сдвиг между напряжениями U2 и U1 в градусах по формуле или . Здесь Т=1/f - период синусоидальной ЭДС источника, который может быть определен с помощью осциллографа по осциллограмме напряжения канала А.

5. Изменяя частоту f источника согласно таблице 2 выполнить п.п. 3-4.

6. По результатам исследований построить графики АЧХ и ФЧХ звена НЧ-1

 

б) Исследование амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) высокочастотного звена первого порядка (ВЧ-1)

1.Собрать схему электрической цепи (рисунок 2).

Рисунок 2 - Схема исследования частотных характеристик ВЧ-1

2.Установить заданные согласно варианту величины сопротивления резистора R2 и емкости конденсатора С2, значение ЭДС источника Е =1В и частоты f = 0.2 Гц. Двойным нажатием левой кнопки «мыши» на линии канала "А" осциллографа установить желательный цвет канала (например, красный)

3. После завершения установки всех параметров схемы кнопку - «0-1», расположенную в правом верхнем углу экрана перевести в положение 1-«Включено». По завершении автоматических расчетов кнопку перевести в положение 0-«Выключено». Показания вольтметров занести в таблицу расчетных и экспериментальных данных (таблица 2).

4. С помощью осциллографа определить значение временного промежутка Т2-Т1. Рассчитать и занести в таблицу фазовый сдвиг между напряжениями U2 и U1 в градусах по формуле или .

5. Изменяя частоту f источника согласно таблице 2 выполнить п.п. 3-4.

6. По результатам исследований построить графики АЧХ и ФЧХ звена ВЧ-1

в) Исследование амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) полосового звена

1.Собрать схему электрической цепи (рисунок 3).

2.Установить заданные согласно варианту величины сопротивлений резисторов R1, R2 и емкости конденсаторов С1, С2, значение ЭДС источника Е =1В и частоты f Гц.

Рисунок 3 - Схема исследования частотных характеристик полосового звена

3. После завершения установки всех параметров схемы кнопку - «0-1», расположенную в правом верхнем углу экрана перевести в положение 1-«Включено». По завершении автоматических расчетов кнопку перевести в положение 0-«Выключено». Показания вольтметров занести в таблицу расчетных и экспериментальных данных (таблица 2).

4. С помощью осциллографа определить значение временного промежутка Т2-Т1. Рассчитать фазовый сдвиг между напряжениями U2 и U1 в градусах по формулам или и занести в таблицу 2.

5. Изменяя частоту f источника согласно таблице 2 выполнить п.п. 3-4.

6. По результатам исследований построить графики АЧХ и ФЧХ полосового звена. По графику АЧХ определить полосу пропускания. Результаты исследований сравнить с результатами предварительного расчета. Сделать выводы.

Содержание отчета.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

- схемы исследований;

- заполненные таблицы расчетных и экспериментальных данных, расчетные формулы и подробный расчет всех требуемых параметров;

- графики АЧХ и ФЧХ звеньев;

- выводы по результатам исследований.

Контрольные вопросы:

1. Изобразите схему низкочастотного звена первого порядка.

2. Дайте определение комплексной передаточной характеристики цепи.

3. Запишите выражение для комплексной передаточной функции низкочастотного звена первого порядка.

4. Дайте определение амплитудно-частотной характеристики цепи.

5. Изобразите графики амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик низкочастотного звена первого порядка.

6. Каким образом по графику амплитудно-частотной характеристики низкочастотного звена первого порядка можно определить граничную частоту?

7. Запишите выражение для комплексной передаточной функции полосового звена.

8. Изобразите графики амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик полосового звена.

9. Каким образом по графику амплитудно-частотной характеристики полосового звена можно определить граничные частоты?

...





Читайте также:
Что входит в перечень работ по подготовке дома к зиме: При подготовке дома к зиме проводят следующие мероприятия...
Эталон единицы силы электрического тока: Эталон – это средство измерения, обеспечивающее воспроизведение и хранение...
Средневековье: основные этапы и закономерности развития: Эпоху Античности в Европе сменяет Средневековье. С чем связано...
Экономика как подсистема общества: Может ли общество развиваться без экономики? Как побороть бедность и добиться...

Поиск по сайту

©2015-2022 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2018-12-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:


Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.019 с.