1075

Исследование частотных характеристик пассивных четырехполюсников

Практическая работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

В нашей работе для нахождения коэффициентов передачи напряжений, частот срезов и фазовых сдвигов мы применяли математический пакет MathCAD и пакет разработки электрических схем Electronic Workbench.

Русский

2013-01-06

341.5 KB

74 чел.

Министерство образования Российской Федерации

ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет информационных технологий

ОТЧЁТ

по расчётно-графической работе №4

Исследование частотных характеристик пассивных четырехполюсников

ОГАУ 230102.6012.13 О

                                                                           Руководитель

                                                                           _______________Мошуров Н.П.

                                                                           “___”_______________2012г.

                                                                           Исполнитель

                                                                           студент гр. 22АСОИ

                                                                           _________________Маймур С. В.

                                                                           “___”_______________2012г.

Оренбург 2012

Выполнение заданий

Вариант 4

R1 = 95 Ом, R2 = 220 кОм, C = 7 мкФ, L = 80 мГн

  1.  Мы собрали схему лабораторной установки, представленную на рисунке 1.

Установили сопротивления резисторов R1 и R2 в соответствии с вариантом задания (таблица 1), амплитуду синусоидального напряжения источника сигнала равной Um=1 В, частоту – равной 1 кГц.

С помощью осциллографа определили амплитуду напряжения на выходе четырехполюсника.

        Um=(VA1+VB1)/2=(992,6143+992,1858)/2=992,40005 В.

Вычислили значение коэффициента передачи напряжения.

=220000/(95+220000)=0,9996.

  1.   С помощью измерителя АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter) сняли амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики четырехполюсника:

Из рисунка видно, что коэффициент передачи напряжения равен единице, что с точностью до 0,0004 равно значению коэффициента, посчитанного в предыдущем пункте. 

  1.  Мы собрали схему, представленную на рисунке:

 

Установили сопротивление резистора R1 и емкость конденсатора С в соответствии с вариантом задания, амплитуду синусоидального напряжения источника сигнала равной Um=1 В, частоту – равной 1 кГц.

Сняли осциллограммы входного и выходного напряжений четырехполюсника:

Сняли АЧХ и ФЧХ четырехполюсника:

Определили частоту среза (fcp) АЧХ и фазовый сдвиг () на частоте среза:

=1 / (2*3.14*95*7*10-6)  = 239.4521 Гц

 = -45°

  1.       Используя математический пакет MathCAD, выполним расчет АЧХ и ФЧХ четырехполюсника, изображенного на рисунке 5 (по примеру, изображенному на рисунке 3). Рассчитаем частоту среза АЧХ и фазовый сдвиг на частоте среза:

Сравнив результаты измерений пунктов 3 и 4, можно сделать вывод, что частота среза и фазовый сдвиг, полученные в каждом пункте, совпадают.

  1.  Выберем схему четырехполюсника в соответствии с вариантом задания.

Составим математические выражения для расчета АЧХ и ФЧХ исследуемого четырехполюсника:

АЧХ:                        

ФЧХ:                        

fср = R / (2πL) = 95 / 6.28*80*10-3 = 189.09 Гц

Повторяя операции п.4, построим графики АЧХ и ФЧХ, рассчитаем частоту среза АЧХ и фазовый сдвиг на частоте среза, определим частоту среза АЧХ и фазовый сдвиг на частоте среза по графикам, сравним полученные результаты:

  1.  Подключили к четырехполюснику источник сигнала и Bode Plotter, снимем АЧХ и ФЧХ:

 

Определим частоту среза АЧХ и фазовый сдвиг на частоте среза:

Как видно из рисунка, фазовый сдвиг равен 45о, что совпадает с ранее найденным значением.

Вывод: Мы исследовали зависимости коэффициентов передачи напряжения простейших пассивных четырехполюсников от частоты фазочастотные характеристики простейших пассивных четырехполюсников.
В нашей работе для нахождения коэффициентов передачи напряжений, частот срезов и фазовых сдвигов мы применяли математический пакет MathCAD и пакет разработки электрических схем Electronic Workbench.

По результатам измерений, можно сделать вывод, что искомые значения совпадают при различных методах решения.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21443. Дифференциальные уравнения с частными производными первого порядка 170 KB
  Линейным неоднородным уравнением или квазилинейным уравнением I порядка в частных производных называется уравнение вида: . 2 Это уравнение линейно относительно производных но может быть нелинейным относительно неизвестной функции Z. Если а коэффициенты Xi не зависят от z то уравнение 2 называется линейным однородным.
21444. Дифференциальные уравнения векторных линий 218 KB
  Выделим из двухпараметрического семейства векторных линий называемых характеристиками уравнения 3 или 6 предыдущей лекции PxyzQxyz=Rxyz3 6 произвольным способом однопараметрическое семейство устанавливая какуюнибудь произвольную непрерывную зависимость между параметрами С1 и С2 . Тем самым найден интеграл квазилинейного уравнения 3 предыдущей лекции зависящий от произвольной функции. Если требуется найти не произвольную векторную поверхность поля а поверхность проходящую через заданную линию...
21445. Приведение матрицы линейного оператора к канонической (жордановой) форме 623.5 KB
  Вектор называется присоединенным вектором оператора соответствующим собственному значению если для некоторого целого выполняются соотношения . Иными словами если присоединенный вектор порядка то вектор является собственным вектором оператора . Существует базис 1 образованный из собственных и присоединенных векторов оператора в котором действие оператора дается следующими соотношениями:...
21446. Обыкновенные дифференциальные уравнения 438.5 KB
  Функция называется решением (или интегралом) д.у., если она раз непрерывно дифференцируема на некотором интервале и при удовлетворяет уравнению. Процесс нахождения решения д.у. называется его интегрированием...
21447. Линейные дифференциальные уравнения I порядка 299.5 KB
  Линейным дифференциальным уравнением I порядка называется уравнение I порядка линейное относительно неизвестной функции и её производной. Если то уравнение 1 называется линейным однородным. В соответствии с этим методом в формуле 2 полагают тогда: Подставляем полученное соотношение в уравнение 1 будем иметь: или откуда интегрируя находим следовательно . Интегрируем соответствующее однородное уравнение т.
21448. Нормальные системы дифференциальных уравнений. Условие Липшица 267 KB
  Условие Липшица. Говорят что функция удовлетворяет условию Липшица в некотором интервале [b] если существует такое число 0 что для. Так функция удовлетворяет условию Липшица в окрестности x=0 но её производная в точке x=0 имеет разрыв. Если функция нескольких переменных удовлетворяет условию Липшица по каждой из этих переменных в соответствующем диапазоне их изменения т.
21449. Теорема о дифференцируемости решений дифференциальных уравнений. Особые точки 463.5 KB
  Особые точки. Теорема: если в окрестности точки функция имеет непрерывные производные до mого порядка включительно то решение уравнения 1 удовлетворяющее начальному условию в некоторой окрестности точки имеет непрерывные производные до m1 порядка включительно. Подставляя в уравнение 1 получим тождество...
21450. Второе условие теоремы существования и единственности - условие Липшица 353 KB
  Если такая кривая является интегральной кривой для рассматриваемого уравнения то соответствующее решение называется особым решением. Поэтому свойство единственности решения уравнения 1 удовлетворяющего условию обычно понимается в том смысле что через данную точку по данному направлению задаваемому проходит не более одной интегральной кривой уравнения 1. Итак только среди точек кривой называемой pдискриминантной кривой т. Если какаянибудь ветвь кривой принадлежит особому множеству и в то же время является интегральной...
21451. Линейные дифференциальные уравнения n-ого порядка 230 KB
  Если при то на этом отрезке однородное уравнение 1 эквивалентно следующему 2 где. Уравнение 2 запишем также в виде 2 Если коэффициенты непрерывны на отрезке [b] то в окрестности любых начальных значений где любая точка интервала x b удовлетворяется условие теоремы существования и единственности см. функции ...