Исследование пассивных RC-фильтров
Изучение принципа работы режекторного RC-фильтра на основе исследования АЧХ и ФЧХ нагруженных симметричных RC-фильтров нижних и верхних частот, образующих схему двойного Т-образного фильтра. Экспериментальные данные и их анализ, схема установки.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.06.2023 |
| Размер файла | 360,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники (СВЧиКР)
Отчет по лабораторной работе
по дисциплине «Теория электрических цепей»
Исследование пассивных RC-фильтров
Студенты гр. № 151
В.Л. Кальченко
Руководитель
О.А. Жилинская
Томск 2022
Оглавление
симметричный фильтр режекторный частота
1. Цель работы
2. Домашнее задание
3. Схема экспериментальной установки
4. Экспериментальные данные и их анализ
Вывод
1. Цель работы
Целью данной работы является:
Исследование АЧХ и ФЧХ нагруженных и ненагруженных симметричных RC-фильтров нижних и верхних частот.
Изучение принципа работы режекторного RC-фильтра на основе исследования АЧХ и ФЧХ нагруженных симметричных RC-фильтров нижних и верхних частот, образующих схему двойного Т-образного фильтра.
Исследование АЧХ и ФЧХ режекторного RC-фильтра.
2. Домашнее задание
Исходные данные: R = 3,9кОм, C = 9100пФ, f = 4,5кГц.
Расчет АЧХ и ФЧХ передаточной функции режекторного RC-фильтра.
Таблица 1. Передаточная функция режекторного RC-фильтра
|
f, Гц |
Ku |
цк, кГц |
||
|
0 |
0 |
1 |
-4 |
|
|
2500 |
0,5 |
0,7 |
-69,4 |
|
|
4500 |
1 |
0,41 |
-90 |
|
|
9000 |
2 |
0,23 |
64,4 |
|
|
? |
? |
1 |
0 |
По результатам расчетов построим графики по таблице 1:
Рисунок 1. АЧХ и ФЧХ режекторного фильтра
Расчет АЧХ и ФЧХ передаточной функции режекторного RC-фильтров нижних и верхних частот.
ФНЧ:
Таблица 2. Передаточная функция режекторного RC-фильтров нижних частот
|
f, Гц |
Ku |
цк, кГц |
||
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
2500 |
0,5 |
0,707 |
-45 |
|
|
4500 |
1 |
0,447 |
-63,4 |
|
|
9000 |
2 |
0,243 |
-76 |
|
|
? |
? |
0 |
-90 |
По результатам расчетов построим графики по таблице 2:
Рисунок 2. АЧХ и ФЧХ для ФНЧ
ФВЧ:
Таблица 3. Передаточная функция режекторного RC-фильтров высоких частот
|
f, Гц |
Uвых, В |
Ku |
цк, кГц |
|
|
0 |
1,75 |
1 |
-4 |
|
|
2250 |
1,2 |
0,7 |
-47 |
|
|
4500 |
0,75 |
0,41 |
-67,3 |
|
|
9000 |
0,4 |
0,23 |
-82,9 |
|
|
? |
0,07 |
0,04 |
33,3 |
По результатам расчетов построим графики по таблице 3:
Рисунок 3. АЧХ и ФЧХ для ФВЧ
3. Схема экспериментальной установки
Схема экспериментальной установки представлена на рисунке 4:
Рис. 4. Схема экспериментальной установки
4. Экспериментальные данные и их анализ
В ходе работы были получены измерения Uвых, Ku, цк.
Результаты занесены в таблицы 4-8.
Таблица 4. ФНЧ в режиме холостого хода
|
f, Гц |
Uвых, В |
Ku |
цк, кГц |
|
|
0 |
1,75 |
1 |
-4 |
|
|
2500 |
1,2 |
0,7 |
-47 |
|
|
4500 |
0,75 |
0,41 |
-67,3 |
|
|
9000 |
0,4 |
0,23 |
-82,9 |
|
|
? |
0,07 |
0,04 |
-93 |
Таблица 5. ФНЧ с нагрузкой
|
f, Гц |
Uвых, В |
Ku |
цк, кГц |
|
|
0 |
1,88 |
0,99 |
-5,6 |
|
|
2500 |
0,68 |
0,4 |
-71,3 |
|
|
4500 |
0,36 |
0,22 |
-60,9 |
|
|
9000 |
0,16 |
0,09 |
54,4 |
|
|
? |
0,03 |
0,02 |
24 |
Таблица 6. ФВЧ в режиме холостого хода
|
f, Гц |
Uвых, В |
Ku |
цк, кГц |
|
|
0 |
0,04 |
0,17 |
86 |
|
|
2500 |
0,45 |
0,26 |
72,5 |
|
|
4500 |
0,81 |
0,47 |
58,3 |
|
|
9000 |
1,23 |
0,69 |
36,3 |
|
|
? |
1,6 |
0,92 |
60,7 |
Таблица 7. ФВЧ с нагрузкой
|
f, Гц |
Uвых, В |
Ku |
цк, кГц |
|
|
0 |
0,04 |
0,02 |
104,7 |
|
|
2250 |
0,2 |
0,11 |
90,4 |
|
|
4500 |
0,44 |
0,251 |
81,1 |
|
|
9000 |
0,85 |
0,49 |
146,6 |
|
|
? |
0,03 |
0,1 |
102 |
Таблица 8. Двойной Т-образный RC-фильтр
|
f, Гц |
Uвых, В |
Ku |
цк, кГц |
|
|
0 |
1,68 |
0,99 |
-5,6 |
|
|
2500 |
0,46 |
0,277 |
-71,3 |
|
|
4500 |
0,12 |
0 |
-60,9 |
|
|
9000 |
0,66 |
0,4 |
54,4 |
|
|
? |
0,38 |
0,9 |
24 |
По результатам таблиц 4-8 построены графики АЧХ и ФЧХ.
По результатам расчетов построим график по таблице 4:
Рисунок 5. АЧХ и ФЧХ для ФНЧ в режиме холостого хода.
По результатам расчетов построим график по таблице 5:
Рисунок 6. АЧХ и ФЧХ для ФНЧ с нагрузкой
По результатам расчетов построим график по таблице 6:
Рисунок 7. АЧХ и ФЧХ для ФВЧ в режиме холостого хода
По результатам расчетов построим график по таблице 7:
Рисунок 8. АЧХ и ФЧХ для ФВЧ с нагрузкой
По результатам расчетов построим график по таблице 8:
Рисунок 9. АЧХ и ФЧХ двойного Т-образного RC-фильтра
Вывод
Исследовали АЧХ и ФЧХ нагруженных и ненагруженных симметричных RC-фильтров нижних и верхних частот.
Изучили принцип работы режекторного RC-фильтра на основе исследования АЧХ и ФЧХ нагруженных симметричных RC-фильтров нижних и верхних частот, образующих схему двойного Т-образного фильтра.
Исследовали АЧХ и ФЧХ режекторного RC-фильтра.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Физические основы и принцип действия широкополосных фильтров. Метод расчета цепочных фильтров. Пример расчета фильтра нижних частот на заданные параметры. Построение полной характеристики затухания фильтра нижних частот. Расчет промежуточного полузвена.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.01.2011Сведения о простейших электрических фильтрах. Комплексный коэффициент передачи, частотные характеристики фильтра нижних частот. АЧХ и ФЧХ фильтра верхних частот и полосового фильтра. Расчет величин конденсаторов и сопротивлений при заданной частоте среза.
лабораторная работа [176,2 K], добавлен 22.10.2012Понятие электрического фильтра. Выбор варианта фильтров в соответствии с требованиями. Моделирования фильтра в среде Еlektronics Workbench. Разработка и расчет фильтра высоких частот Чебышева. Разработка и расчет полосового фильтра Баттерворта.
курсовая работа [573,1 K], добавлен 15.07.2008Проектирование схемы фильтра. Частотное преобразование фильтром прототипа нижних частот. Определение передаточной функции фильтра. Характеристики ослабления проектируемого фильтра. Расчет параметров элементов звеньев методом уравнивания коэффициентов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 31.05.2012Постановка задачи синтеза электрического фильтра. Реализация схемы фильтра низких частот. Аппроксимация частотной характеристики рабочего ослабления фильтра. Расчет спектра последовательности прямоугольных импульсов на входе и на выходе фильтра.
курсовая работа [597,8 K], добавлен 02.06.2015Расчет двусторонне нагруженного реактивного фильтра Баттерворта. Нормированные и номинальные элементы фильтра. Активный фильтр нижних частот с равноволновой характеристикой ослабления. Минимальное значение допустимого ослабления в полосе задерживания.
курсовая работа [740,2 K], добавлен 10.01.2013Фильтрация сигналов на фоне помех в современной радиотехнике. Понятие электрического фильтра как цепи, обладающей избирательностью реакции на внешнее воздействие. Классификация фильтров по типу частотных характеристик. Этапы проектирования фильтра.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.01.2010Проектирование схем LC-фильтра, ARC-фильтра, амплитудного корректора, расчет номинальных значений их параметров. Расчет характеристики ослабления проектируемых фильтров. Проверка заданной точности коррекции и других функций амплитудного корректора.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 27.02.2013Аппроксимация частотной характеристики рабочего ослабления фильтра. Переход от нормированной схемы ФНЧ-прототипа к схеме заданного фильтра. Расчет характеристик фильтра аналитическим методом. Расчет и построение денормированных частотных характеристик.
курсовая работа [444,5 K], добавлен 04.12.2021Фильтр нижних частот (ФНЧ). Максимальная амплитуда прямоугольного сигнала на выходе ФНЧ. Описание фильтра верхних частот (ФВЧ) в частотной и временной областях. Максимальная скорость нарастания сигнала на выходе ФВЧ. Полное входное сопротивление.
лабораторная работа [1,7 M], добавлен 25.04.2013Нормирование фильтра низких частот - прототипа для полосового фильтра. Аппроксимация по Баттерворту и по Чебышеву. Реализация схемы ФНЧ методом Дарлингтона. Денормирование и расчет элементов схемы заданного фильтра. Расчет частотных характеристик ПФ.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 04.09.2012Расчет фильтра (Баттерворта), построение его амплитудно-частотной характеристики. Характер фильтра по полосе пропускания. Граничные частоты полосы пропускания и полосы задерживания. Максимально допустимое ослабление. Значения нагрузочных сопротивлений.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.08.2013Понятие и виды волноводных фильтров (ВДФ). Способы включения резонаторов в цепочку. Сущность, расчет и задачи синтеза ВДФ. Пример расчета полосно-пропускающего фильтра. Волноводно-микрополосковый переход. Критерий качества полосно-пропускающих фильтров.
дипломная работа [319,4 K], добавлен 15.07.2010Синтез реактивных двухполюсников; анализ схемы пассивного фильтра и расчет эквивалентных активного ARC и пассивного Т-образного фильтра. Рассмотрение теоретической зависимости входного сопротивления четырехполюсника в режиме холостого хода от частоты.
курсовая работа [686,6 K], добавлен 28.01.2013Классификация фильтров по виду амплитудно-частотной характеристики. Особенности согласованной и несогласованной нагрузки. Частотная зависимость характеристического и входного сопротивлений фильтра. Расчет коэффициентов затухания тока и фазы тока.
контрольная работа [243,7 K], добавлен 16.02.2013Назначение фильтрующих цепей в диапазоне СВЧ. Полосовой фильтр из полуволновых разомкнутых резонаторов. Возможные варианты схем фильтра-прототипа. Структура коаксиальной линии. График вероятности безотказной работы полосового фильтра, расчет допусков.
курсовая работа [567,2 K], добавлен 24.02.2014Понятие и функциональные особенности активного фильтра, его внутренняя структура и элементы, предъявляемые требования, частотные характеристики. Определение параметров и порядка фильтра-прототипа, его передаточной функции. Настройка частоты полюса.
курсовая работа [209,7 K], добавлен 29.12.2013Расчет и построение денормированных частотных характеристик рабочего ослабления и фазы электрического фильтра. Аппроксимация рабочей передаточной функции. Переход к фильтру нижней частоты, прототипу и нормирование по частоте. Реализация схемы ФНЧ.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.02.2015Источники колебаний линейного электропривода с упругими связями. Выбор встроенного фильтра электропривода для подавления колебаний из-за понижения эффективной массы. Компенсация роста амплитуды логарифмической амплитудной частотной характеристики.
статья [578,2 K], добавлен 18.01.2013Состав управляемого выпрямителя. Выбор схемы и работа преобразователя. Схема выходного фильтра. Расчёт вентилей по току и по напряжению. Выбор и расчёт согласующего трансформатора. Расчёт параметров выходного фильтра. Выбор автоматических выключателей.
курсовая работа [281,0 K], добавлен 01.02.2015
