Практикум с использованием миниатюрной электротехнической лаборатории мэл, компьютерного моделирования

Вопросы для самопроверки и задания для подготовки к лабораторной работе

1. 
   Что такое полоса пропускания и полоса задерживания реактивного фильтра?
   
2. 
   Классификация реактивных фильтров по полосе пропускания.
   
3. 
   Нарисуйте схемы типовых однозвенных реактивных фильтров (Г, Т и П - об- разных).
   
4. 
   Условие полосы пропускания реактивного фильтра.
   
5. 
   Как рассчитать частоты среза реактивного фильтра?
   
6. 
   Схемы, расчетные формулы и характеристики ФНЧ типа "k".
   
7. 
   Схемы, расчетные формулы и характеристики ФВЧ типа " k".
   
8. 
   Схемы, расчетные формулы и характеристики ПФ типа "k".
   
9. 
   Схемы, расчетные формулы и характеристики ЗФ типа "k".
   
10. 
    Как влияет несогласованность нагрузки на АЧХ и коэффициент затухания
    

ФНЧ?

11. 
    Прочитайте весь текст лабораторной работы, подготовьте в тетради для ла-
    

бораторных работ протокол с таблицей для результатов измерений.

3. 
   Лабораторная работа №9 Исследование электрических фильтров
   

типа «k»
Цель работы. В работе исследуются фильтрующие свойства и частотные харак- теристики фильтров типа "k".
Описание схемы измерений
Схема измерений на МЭЛ показана на рис. 6.10. Источником сигнала служит ге- нератор сигналов. Напряжение синусоидального сигнала надо установить равным 1 В и поддерживать постоянным. Частоту генератора изменять в пределах от 50 Гц до 20 кГц. Нагрузкой фильтра является переменный резистор R_н2. Напряжение на входе и выходе измеряется вольтметром, разность фаз измеряется фазометром или осциллографом.
Фильтры собираются из индуктивностей и емкостей, расположенных на второй панели МЭЛ (рис.6.11). Номиналы элементов следующие: L₁ = 10 мГн, L₂= 6,8 мГн, L₃= 10 мГн, L₄ = 4,7 мГн; C₁ = 47 нФ, C₂ = 68 нФ, C₃= 47 нФ, C₄= 68 нФ. Номиналь-
ное значение переменного резистора R_н2 = 2 кОм. Номиналы индуктивностей и емко- стей выбраны так, позволяют собирать полосовые и заграждающие фильтры типа «k».

Рис.6.10. Схема измерений на МЭЛ-2

Рис. 6.11. Реактивные элементы для сборки фильтров

Схема для компьютерного моделирования фильтров показана на рис.6.12.
При компьютерном моделировании заданный фильтр надо включить между уз- лами 3 и 1. Функциональный генератор ГС формирует напряжение синусоидальной формы. Частота устанавливается в соответствии с лабораторным заданием. Напряжения на входе и выходе измеряют вольтметрами V1 и V2 в режиме измерения переменного напряжения (АС). Форму и амплитуду сигнала контролируют осцилло- графом. Разность фаз измеряют Боде-плоттером. Методика измерения была описана в главе 2. Пределы изменения фазы следует установить от +360^о до - 360^о. Масштабы по вертикальной и горизонтальной оси линейные. Панель Боде-плоттера на частоте 5 кГц показана на рис.6.13.
Для просмотра формы АЧХ и ФЧХ можно использовать режим "AC Frequency Analysis" как было описано в главе 2.



Рис.6.12. Схема компьютерного моделирования фильтров

Рис. 6.13. Панель Боде-плоттера при измерении разности фаз на частоте 5кГц