RC – цепь . Комплексная функция входного сопротивления:
. Комплексная передаточная функция напряжения:
.
Амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики примут вид:
.
.
Графики амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик показаны на рис.5.
Ku
1
1/ 
0 ωc ω
0 ω
- π/4
- π/2
j
Рис. 5
Из графиков видно, что RC – цепь пропускает низкочастотные колебания, и не пропускает высокочастотные. На частоте среза полосы пропускания ωс получаем
.
Отсюда, частота среза ωс = 1/ τ. Ширина полосы пропускания RC – цепи равна частоте среза. Рассмотренная RC – цепь может быть использована как фильтр низких частот.
СR – цепь
Входное сопротивление CR – цепи такое же, как и RC – цепи. Комплексная передаточная функция напряжения: 
Амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики:
; 
.
Ku
1
1/ 
0 1/t ω
φ
π/2
π/4
0 1/ τ ω
Рис. 6.
CR – цепь пропускает колебания с частотами выше частоты среза ωгр = 1/ τ. Сверху полоса пропускания не ограничена. CR – цепь часто используют в качестве фильтра высоких частот. На рис.6 приведены графики амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик пассивного фильтра высоких частот.
П. Экспериментальная часть
Для исследования простейших радиоэлектронных цепей используется лабораторный стенд, который включает в себя три основных устройства:
- источник стабилизированного напряжения (+10В).
- релаксационный генератор на операционном усилителе К140 УД608 с двумя фиксированными частотами 500 Гц и 2 кГц и регулируемой скважностью.
- дифференцирующие и интегрирующие цепочки с фиксированными параметрами R и С. (R=20 кОм, 10 кОм, 5 кОм. С= 100 нФ, 10 нФ, 1 нФ.)
На рис.7 приведена схема релаксационного генератора.
Un
R1 10k R5 37k +10B
R3 20k
R4 20k
11k D1
K
C C D2
R2 11k
Рис. 7. Принципиальная схема релаксационного генератора.
Тумблер К1 переключает частоту генерации, резисторы R1 и R2 регулируют
скважность выходного сигнала.
Устройство работает следующим образом. При включении питания на выходе операционного усилителя устанавливается напряжение близкое к напряжению питания +10 В. Через резистор 11кОм и диод Д1 начинается зарядка конденсатора С2. При достижении на нем напряжения U’пор. операционный усилитель переключается и на выходе устанавливается Uвых.= 0. Конденсатор разряжается через резистор R2 и диод Д2. При достижении на нем U”пор. происходит обратное переключение операционного усилителя с установкой на выходе напряжения близкого к напряжению питания, что приводит к новой зарядке конденсатора. Эти процессы повторяются пока подано напряжение питания. Частота колебательного процесса определяется из соотношения:
.
Уменьшение времени разрядки конденсатора С2 резистором R2 изменяет скважность выходного сигнала.
На рис. 8 приведена схема расположения основных блоков, управляющих элементов и выводов для подключения измерительных приборов лабораторного стенда.
6 9
Рис. 8.
1- Сетевой трансформатор блока питания.
2- Стабилизатор напряжения +10 В.
3- Плата релаксационного генератора и переключатель частоты генерации прямоугольных импульсов.
4- Переключатель выхода (6) на работу от внутреннего или от внешнего генераторов.
5- Резистор регулировки скважности выходного сигнала.
6- Клеммы выхода внутреннего генератора и подключения внешнего.
7- Плата конденсаторов с переключателем номиналов конденсаторов RC и CR – цепей.
8- Плата резисторов с переключателем номиналов резисторов RC и CR- цепей.
9- Клеммы для выходного сигнала с RC и CR – цепей.
10- Тумблер переключения дифференцирующей и интегрирующей цепей.
11- Тумблер и сигнальный светодиод питания.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 321.
