Активные RC-фильтры (ARC-Ф)

Скачать

Сущность принципа работы, исследование амплитудных, частотных характеристик и параметров активных фильтров нижних и верхних частот, полосно-пропускающих и полосно-задерживающих фильтров на интегральном операционном усилителе, их электрические схемы.

Размер: 1,8 M
Тип: лабораторная работа
Категория: Коммуникации и связь
Скачать

Другие файлы:

Активные фильтры
Общие амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) различных типов фильтров. Построение схемы фильтра верхних и нижних частот: активные и пассивные фильт...

Проектирование активных RC-фильтров
Активные RC-фильтры относятся к широко распространенному классу частотно избирательных цепей и , наряду с построенными на основе их использования гене...

Пассивные LC-фильтры и активные RC-фильтры
Линейность - важная характеристика, определяющая точность реализации фильтром заданной функции. Принципиальный источник нелинейности, обусловленный не...

Расчет полосового фильтра
Электрические фильтры – четырехполюсники, обладающие избирательными свойствами; они пропускают токи в определенной полосе частот с наибольшим затухани...

Активные фильтры с переключаемыми конденсаторами
Книга американских авторов посвящена реализации активных фильтров с переключаемыми фильтрами....


Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

НТУУ «КПИ»

Факультет электроники

Лабораторная работа №3

Активные RC-фильтры (ARC-Ф)

Выполнила:

ст. 4 курса,гр.ДЕ-82

Удовенко Анастасия

Киев-2011

1. Цель работы

Цель работы - изучение принципа работы, исследование амплитудных, частотных характеристик и параметров активных фильтров нижних и верхних частот, полосно-пропускающих и полосно-задерживающих фильтров на интегральном операционном усилителе.

2. Блок-схема установки для исследования лабораторного модуля "Активные RC-фильтры"

Блок-схема установки для исследования лабораторного модуля "ARC-Ф" приведен на рис.5.1. Лабораторная установка состоит из генератора гармонических колебаний 1 типа ГЗ-ЗЗ, вольтметров 3 и 4 типа B3-38, лабораторного стенда 5, двухлучевого осциллографа 6 типа С1-55. лабораторного модуля 7 типа “ARС-Ф”, блока питания 2 типа ЛИПС-35.

Генератор 1 используется в качестве источника входного гармонического напряжения в частотном диапазоне от 20 Гц до 200 кГц и амплитудой от 0 до 6.3В. Вольтметры 4 и 3 предназначены для измерения соответственно входного U1 и выходного U2 напряжении переменного тока активного фильтра от 0.1 мВ до 200В в диапазоне частот от 20 Гц до 3 МГц. Лабораторный стенд 5 обеспечивает реализацию определенной схемы фильтра, сопряжение этой схемы с источником питания, а также - с измерительными вольтметрами 3, 4 и осциллографом 6 с помощью разъемных соединений Х1-Х7,Х9, а также переключателей П1-П10. Блок 2 обеспечивает напряжение питания интегрального операционного усилителе активного фильтра. Двухлучевой осциллограф 6 предназначен для одновременного наблюдения на экране трубки формы и измерения параметров (амплитуды и фазы) входного U1 и выходного U2 напряжений от 30 мВ до 140 В в частотном диапазоне от 3Гц до 10Мгц. Блок 7 представляет собой объект исследования - лабораторный модуль “ARC-Ф".

3. Схема принципиальная электрическая лабораторного модуля "Активные RC- фильтры"

электрический фильтр амплитудный усилитель

Схема принципиальная электрическая лабораторного модуля “Активные RC-фильтры", реализуемая с помощью лабораторного стенда, приведена на рис. 5.2. В данном модуле может быть реализовано 7 видов активных фильтров - три фильтра нижних частот - ФНЧ (ФНЧ-1 первого порядка, два ФНЧ-2 второго порядка Баттерворта и Чебышева), два фильтра верхних частот - ФВЧ (ФВЧ-1 первого порядка и ФВЧ-2 второго порядка), полосно-пропускающий фильтр второго порядка - ПФ-2, полосно-задерживающий второго порядка - ЗФ-2. Выбор конкретного фильтра осуществляется с помощью кнопочных переключателей П1-П10, расположенных на лицевой панели лабораторного стенда (см.табл.5.1). Активным усилительным элементом является интегральный операционный усилитель DAI типа К140УД1. Пассивные цепи R9-C8 и C9-R10 относятся соответственно ФНЧ-1 и ФВЧ-1. Пассивные цепи Rl, R2, R3, C1, C2 и R4, R5, R6, СЗ, С4 относятся соответственно к ФНЧ-2 и ФНЧ-2*. К ФВЧ-2 принадлежат пассивные цепи С5, С6, С7, R7, R8. С помощью цепей Rl1, R12, R13, C10, Cl1, и R14, R15, R16, С12, С13, С14 реализуются соответственно ПФ-2 и ЗФ-2. Входное напряжение U1 от генератора ГЗ-ЗЗ поступает по кабелю на гнездо Г1 и контролируется осциллографом и вольтметром ВЗ--38, подключенным к гнезду "U2" и наблюдается на экране осциллографа С1-55, подключенного через кабель к гнезду “Осц.2”. Питающее напряжение Е1 =+6.3В и Е2=-6.3В поступают на ОУ при нажатии кнопки “Вкл.” лабораторного стенда от источника ЛИПС-35 по кабелю через разъем Х9.

Обработка результатов измерений

Таблица 1. Измерение АЧХ и ФЧХ ФНЧ - фильтров.

ФНЧ

f,Гц(lgf)

ФНЧ-1

ФНЧ-2

U2,B

Ku

ц,0

U2,B

Ku

20(1,3)

0,78

0,95

0,93

0,95

50(1,7)

0,82

1,00

18

0,98

1,00

100(2)

0,822

1,00

21,6

0,98

1,00

200(2,3)

0,81

0,99

25,2

0,92

0,94

300(2,5)

0,79

0,96

28,8

0,86

0,88

400(2,6)

0,74

0,90

32

0,77

0,79

500(2,7)

0,68

0,83

37,6

0,68

0,69

600(2,8)

0,62

0,75

43,2

0,6

0,61

800(2,9)

0,52

0,63

54

0,48

0,49

1000(3)

0,44

0,54

61,2

0,4

0,41

fc, Гц

680

-

-

460

-

Ku

0,882

-

-

0.98

-

Д

599,8

-

-

450,8

-

Таблица 2. Измерение АЧХ и ФЧХ ФВЧ - фильтров.

ФВЧ

f,Гц(lgf)

ФВЧ-1

ФВЧ-2

U2,B

Ku

U2,B

Ku

ц

200(2,3)

0,1

0,13

0,01

0,01

13,5

300(2,5)

0,15

0,19

0,028

0,03

18

400(2,6)

0,2

0,25

0,05

0,05

24

500(2,7)

0,25

0,31

0,075

0,08

27

600(2,8)

0,3

0,38

0,11

0,11

29,25

700(2,9)

0,32

0,40

0,15

0,15

31,5