 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Амплитудно-частотная характеристика фильтра нижних частот на основе RC-цепи.
|
|
Собрали фильтр нижних частот (ФНЧ) и подключили к нему генератор и измерительные приборы согласно схеме, представленной на рис. 1. При выполнении работы исследовались два варианта ФНЧ, отличающиеся номиналом используемого конденсатора. Первый вариант ФНЧ – R = 51 кОм, С = 1300 пФ, второй вариант - R = 51 кОм, С = 10 нФ.
Рис. 1. Схема экспериментальной установки для исследования ФНЧ на основе RC‑цепи. Параметры RC-цепи: первый вариант – R = 51 кОм, С = 1300 пФ, второй вариант - R = 51 кОм, С = 10 нФ.
Для обоих вариантов ФНЧ сняли амплитудно-частотную характеристику (АЧХ). Для этого подавали на вход ФНЧ напряжение синусоидальной формы с амплитудой Uвх = 1 В, частоту которого изменяли от 0 до 11 кГц.
Результаты измерений АХЧ для обоих вариантов ФНЧ представлены в табл.1. и на рис. 2 и 3.
| R = 51 кОм, С = 1300 пФ | R = 51 кОм, С = 10 нФ | ||
| f, кГц | К | f, кГц | К |
| 0.025 | 0.1 | 0,98 | |
| 0.833 | 0.9 | 0.17 | 0.9 |
| 1.46 | 0.8 | 0.21 | 0.8 |
| 2.124 | 0.7 | 0.27 | 0.7 |
| 2.96 | 0.6 | 0.32 | 0.6 |
| 3.725 | 0.5 | 0.38 | 0.5 |
| 4.9 | 0.4 | 0.42 | 0.4 |
| 5.86 | 0.3 | 0.48 | 0.3 |
| 9.06 | 0.2 | 0.53 | 0.2 |
| 0.1 | 0.61 | 0.1 | |
Табл. 1. АЧХ ФНЧ для двух вариантов RC-цепи.
Рис. 2. АЧХ ФНЧ (R = 51 кОм, С = 1300 пФ) в полулогарифмическом масштабе.
| fс = 0.27 кГц |
Рис. 3. АЧХ ФНЧ (R = 51 кОм, С = 10 нФ) в полулогарифмическом масштабе.
Из экспериментально полученных АЧХ для обоих вариантов ФНЧ были определены граничные частоты fc. Теоретические значения граничных частот были рассчитаны по формуле fc = 1/(2πRC). В табл. 2 приведены экспериментально и теоретически полученные значения граничных частот и приведена рассчитанная на основе данных результатов относительная погрешность.
| ||||||||||||||||
Табл. 2. Экспериментально и теоретически полученные граничные частоты для двух вариантов ФНЧ.
Экспериментально полученные АЧХ представляют собой монотонно убывающие функции, то есть коэффициент передачи ФНЧ уменьшается с ростом частоты сигнала. Также выяснено, что ширина АЧХ, определяемая граничной частотой, уменьшается с ростом емкости конденсатора. Полученные результаты соответствуют теоретическим представлениям, что подтверждается хорошим согласием экспериментально измеренных значений с значениями, полученными в результате расчета (погрешность измерений не превышает 13%).
Дата публикования: 2023-10-13; Прочитано: 1374 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
