Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 400206.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
3.63 Mб
Скачать

8. Лабораторная работа №5

АКТИВНЫЙ RC ФИЛЬТР

Цель работы: изучение свойств активного RC фильтра.

Лабораторное задание

1. Приведите в отчете справочные параметры и характеристики ОУ КР544УД2. Проведите их анализ, оцените близость рассматриваемого ОУ к идеальному.

2. К входу и выходу фильтра (рис.8.1) подключите левый и правый каналы электронного осциллографа соответственно. На вход подайте напряжение с амплитудой 0,5-1 В и частотой

41

28 кГц от генератора гармонических сигналов.

Рис. 8.1

Изучите рабочую плату и определите номиналы ее элементов.

3. Установите резистор R4 в крайнее правое положение (максимальное значение сопротивления). В этом случае глубина отрицательной обратной связи максимальна.

По осциллограммам входного и выходного сигналов проведите измерение амплитудно-частотной (АЧХ) и фазо-частотной (ФЧХ) характеристик фильтра, изменяя частоту генератора от 28 кГц до 300 кГц (15-20 значений). Для оценки АЧХ определите уровни Uвх и Uвых, а затем их отношение K. Результаты внесите в табл. 8.1.

Фазо-частотную характеристику можно определить, измеряя смещение по времени t входного сигнала относительно выходного. Сдвиг фаз  вычисляется по формуле . Полученные значения внесите в табл.8.1, постройте графики АЧХ и ФЧХ.

По графику АЧХ определите полосу пропускания П и коэффициент прямоугольности КПР фильтра. Результаты запишите в табл. 8.2.

42

Таблица 8.1

Амплитудно-частотная характеристика

F, кГц

Uвх, В

Uвых, В

K

t, мкс

, ()

Таблица 8.2

Характеристики фильтра

Тип фильтра

R4

П, кГц

КПР

R4 - максимум

Фильтр Баттерворта

Фильтр Чебышева

4. Уменьшая сопротивление R4, добейтесь максимально плоской АЧХ, так, чтобы отсутствовал ее подъем в области верхних частот, как показано на рис. 8.2 (кривая 2, фильтр Баттерворта). Кривая 1 соответствует максимальному значению R4. Измерьте величину сопротивления, отключив питание стенда.

По осциллограммам входного и выходного сигналов проведите измерение АЧХ фильтра в том же диапазоне частот (15-20 значений). Результаты внесите в табл. 8.3.

Рис. 8.2

43

Таблица 8.3

Амплитудно-частотная характеристика

F, кГц

Uвх, В

Uвых, В

K

По АЧХ определите полосу пропускания П и коэффициент прямоугольности КПР фильтра Баттерворта. Результаты запишите в табл 8.2.

5. Продолжая уменьшать сопротивление R4, добейтесь АЧХ, соответствующей фильтру Чебышева (кривая 3 на рис.8.2), у которого наибольший подъем в области верхних частот в 1,12 раза больше значения АЧХ на частоте 28 кГц.

Измерьте величину сопротивления, отключив питание стенда.

По осциллограммам входного и выходного сигналов проведите измерение АЧХ фильтра в том же диапазоне частот (15-20 значений). Результаты внесите в таблицу, аналогичную табл. 8.3.

По АЧХ определите полосу пропускания П и коэффициент прямоугольности КПР фильтра Чебышева. Результаты запишите в табл 8.2. Сравните характеристики рассмотренных фильтров, сделайте выводы.

6. Установите такое малое сопротивление R4, при котором в цепи возникают автоколебания. Зарисуйте осциллограммы напряжений, проанализируйте результаты.