Лабораторная работа №1.4. Контрольные вопросы

Отчёт

о лабораторной работе 1.4

студента группы ИВТ-1

Яшарова Ярослава

Макет 3

Лабораторная работа №1.4

«Исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей»

Цель: изучить принцип действия дифференцирующих и интегрирующих цепей.

Оборудование: макет, осциллограф, генератор синусоидальных и прямоугольных сигналов, вольтметр переменного напряжения.

Для RC цепей: τ_ц= RC = 1800*0,033*10^-6= 5,96 * 10^-5

Для RL цепей: τ_ц = = = 2,273 * 10^-5

ω = 2πf

K_д =

K_и =

RC цепь:

f, кГц		0,5		1,5		2,5		3,5		4,5
К_д		0,183	0,35	0,488	0,598	0,682	0,746	0,794	0,831	0,854	0,881
К_и		0,983	0,937	0,873	0,802	0,731	0,666	0,608	0,557	0,512	0,473
f, кГц	5,5		6,5		7,5		8,5		9,5		-
К_д	0,899	0,913	0,924	0,934	0,942	0,948	0,954	0,958	0,962	0,966	-
К_и	0,438	0,408	0,381	0,358	0,337	0,318	0,301	0,285	0,272	0,259	-

RL цепь:

f, кГц		0,5		1,5		2,5		3,5		4,5
К_д		0,071	0,141	0,209	0,275	0,336	0,394	0,447	0,496	0,54	0,581
К_и		0,997	0,99	0,978	0,962	0,942	0,919	0,895	0,868	0,841	0,814
f, кГц	5,5		6,5		7,5		8,5		9,5		-
К_д	0,618	0,65	0,68	0,707	0,731	0,752	0,772	0,789	0,805	0,819	-
К_и	0,787	0,76	0,733	0,707	0,683	0,659	0,636	0,614	0,594	0,574	-

График для RC цепи

График для RL цепи

Вывод

В ходе лабораторной работы изучили принцип действия дифференцирующих и интегрирующих цепей. Научились рассчитывать коэффициент передачи и построили график зависимости коэффициента передачи от частоты. Согласно теоретическим данным, график построен верно.

Контрольные вопросы

1. Дифференцирующая цепь - устройство, предназначенное для дифференцирования по времени электрических сигналов. Выходное напряжение приближённо пропорционально производной по времени от входного напряжения.

2. 1) При подаче сигнала происходит зарядка конденсатора.

2) По мере зарядки ток уменьшается по экспоненциальному закону до 0, на выходе уменьшается напряжение.

При отключении сигнала процесс проходит аналогично, но уже из-за разрядки конденсатора.

3. На входе сначала должен стоять конденсатор, а затем подключается резистор. Напряжение нужно снимать с резистора.

4. Для более точного дифференцирования необходимо уменьшать τ (постоянная во времени).

6. При изменении частоты входного сигнала для дифференцирующей цепи амплитуда выходного напряжения будет изменяться прямо пропорционально.

7. Интегрирующая цепь - устройство, предназначенное для операции интегрирования по времени электрических сигналов. Выходное напряжение приближённо пропорционально интегралу по времени от входного напряжения.

8. 1) При подаче периодических последовательных прямоугольных сигналов всё напряжение оказывается приложенным к резистору, напряжение на конденсаторе равно 0.

2) Происходит медленный заряд конденсатора по экспоненциальному закону и напряжение на нём возрастает.

3) После окончания входного сигнала конденсатор медленно разряжается.

9. Для более точного интегрирования необходимо увеличивать τ (постоянная во времени).

10.

11. Для дифференцирующей цепи: коэффициент передачи прямо пропорционально зависит от частоты.

Для интегрирующей цепи: коэффициент передачи зависит от частоты обратно пропорционально.

12. Если τ<<tи, то на выходе два остроконечных импульса противоположной полярности. Длительность каждого на уровне 0.1 от максимального значения. Определяется соотношением τu = 3τ, tи_вых = (3...5)τ

13. Дифференцирующие цепи применяются для развязки по постоянному току, либо для развязки сигналов, сильно отличающихся по частоте. Предназначены для формирования импульсов малой длительности. Например, для запуска управляемых преобразователей электрической энергии, триггеров, одновибраторов и других устройств; для выполнения математической операции дифференцирования сложных функций, заданных в виде электрических сигналов.

Интегрирующие цепи применяются для подавления высокочастотных помех и сигналов; также называется удлиняющей, они применяются в генераторах линейного изменяющегося напряжения, генераторах развертки осциллографа для формирования пилообразного напряжение. Предназначены для формирования импульсов большой длительности, фильтра низких частот.

14. a) RC интегрирующий контур б) RL интегрирующий контур

Примечание LC – колебательный контур

15.