Сдавалось в: << смотреть
Номер записи: 1829
Хочешь скидку? Узнай как получить
К этой записи 0 комментария (-ев)

Лабораторная работа №6 Исследование амплитудных корректоров ТЭЦ

Цена: 100.00руб.

Выберите нужный вариант - отобразится его стоимость - нажмите Купить:

Очистить

#СибГУТИ

Лр № 6

Исследование амплитудных корректоров

Вариант 01

Screenshot_7

Вариант 04

вариант 04 лабораторная 6

Вариант 05

Лабораторная работа №6 Исследование амплитудных корректоров ТЭЦ

  1. Цель работы

 

Исследование частотной характеристики ослабления пассивного однозвенного амплитудного корректора второго порядка и активного однозвенного корректора первого порядка.

 

  1. Подготовка к выполнению работы

 

При подготовке к работе изучить теорию амплитудных и фазовых корректоров, методы расчета элементов и частотных характеристик (глава 18 электронного учебника).

 

  1. Исследование пассивного однозвенного амплитудного корректора.

Экспериментальная часть

 

3.1.             Собрать схему амплитудного корректора (рисунки 6.1,а и 6.1,б — для нечетных вариантов; рисунки 6.2,а и 6.2,б  — для четных вариантов).

 

 

 

Рисунок 6.1 а

 

 

Рисунок 6.1 б

 

 

 

 

Рисунок 6.2 а

 

Рисунок 6.2 б

 

Данные элементов схемы корректора:

L1 = 1 мГн, C1 = 63,326 нФ, R1 = 500 Ом, R0=(200+Nx10) Ом. Значения L2, C2, R2 – определить из условия обратности двухполюсников:

 

3.2.       Значения сопротивлений Rг и Rн, нагружающих корректор со стороны входа и выхода, установить равными характеристическому сопротивлению R0.

3.3.       Исследовать зависимость входного сопротивления Zвх и собственного ослабления корректора Ак от частоты f.

Для этого установить на выходе генератора напряжение, например, Е=2 В и частоту f= 50 Гц и вольтметром измерить напряжение U1 на входе корректора, ток I1 (амперметр на схеме указан) и напряжение U2. Данные измерения записать в таблицу 6.1. Повторить измерения на остальных частотах, указанных в таблице 6.1.

Входное сопротивление Zвх корректора на каждой частоте определяется по формуле:

 

,

а собственное ослабление корректора Ак по формуле:

 

, дБ

 

Данные расчета занести в таблицу 6.1.

 

Таблица 6.1

F, кГц 0,05 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
U1
I1, мА
U2
Zвх,кОм
АК, дБ

 

 

  1. Исследование активного корректора

Целью данной части лабораторной работы является исследование частотной характеристики искажающей цепи, частотной характеристики активного корректора и частотной характеристики всего тракта в целом (искажающая цепь совместно с корректором). Рассматривается прохождение сигнала прямоугольной (треугольной) формы по тракту.

Если пассивная электрическая цепь может быть преобразована к виду, показанному на рисунке 6.3, то комплексный коэффициент передачи по напряжению для такой цепи записывается по формуле:

 

а комплексная передаточная функция по напряжению:

 

,

 

где H(w) – амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) цепи;

φ(w) – фазо-частотная характеристика (ФЧХ) цепи.

В общем случае H(w) и φ(w) зависят от частоты и, следовательно, отдельные составляющие частотного спектра сигнала U1(jw) передаются по-разному. Это приводит к искажению спектра сигнала на выходе цепи U2(jw) и значит к искажению самого сигнала u2(t). В этом случае говорят, что «цепь внесла амплитудно-частотные и фазо-частотные искажения».

 

Рисунок 6.3

 

 

Для коррекции (устранения) этих искажений каскадно с искажающей цепью может быть включен корректор, выполненный на операционном усилителе (рисунок 6.4).

 

 

 

Рисунок 6.4

Для идеальной коррекции необходимо выполнить условие:

 

или

 

т. е.  , отсюда

 

 

или  в комплексной форме . При этом результирующее ослабление АЦ + АК = 0, т.е. АЦ = – АК.

Такую передаточную характеристику корректора можно получить, используя схему включения операционного усилителя с не- инвертирующим входом (рисунки 6.5,а и 6.5,б).

 

 

Рисунок 6.5 а

 

 

 

Рисунок 6.5 б

 

Экспериментальная часть

 

4.1.             Собрать схему искажающей цепи с корректором (рис. 6.5,б).

Установить R1 = 1 кОм, R2 = 2 кОм, C= (50+N) нФ

(Операционный усилитель можно найти в библиотеке аналоговых микросхем (5 слева) AnalogICs, элемент идет первым по счету).

Подключить источник переменного напряжения к входным зажимам цепи (1-1’) (параметры источника можно не изменять, поскольку на частотные характеристики они не влияют).

4.2.             Подключить вход In прибора BODEPLOTTER к входным зажимам цепи 1-1’, а зажимы Out к выходным зажимам цепи 2-2’. Установить линейный масштаб по вертикали 0-1, по горизонтали  0,1 мГц – 50 кГц.

4.3.             Снять зависимость коэффициента передачи цепи по напряжению HЦ и ослабление АЦ, дБ в диапазоне частот 0.1мГц – 50 кГц с шагом 10 кГц. Полученные данные записать в таблицу 6.2.

 

Таблица 6.2

f,кГц 0 10 20 30 40 50
Цепь НЦ
АЦ, дБ
Корректор НК
АК, дБ
Тракт Н
А, дБ

 

В дальнейшей работе схему цепи не убирать!

Указание: Для снятия ослабления переключить вертикальную ось в логарифмический масштаб измерения. Значение ослабления в таблицу записывать с противоположным знаком (это объясняется принципом работы прибора).

4.4.             Снять зависимость коэффициента передачи корректора по напряжению НК и ослабления корректора на этих же частотах. Для этого вход In подключить к точкам 2-2’ а Out к точкам 3-3’. Данные измерений записать в таблицу 6.2.

4.5.             Снять зависимость коэффициента передачи цепи по напряжению Н и ослабления А, дБ всего тракта. Для этого вход In подключить к точкам 1-1’ а Out к точкам 3-3’. Данные записать в таблицу 6.2. Убедиться, что на всех частотах Н=1, а А=0.

4.6.             Убедиться, что сигнал, сильно искажаемый цепью, полностью восстанавливается примененным корректором. Для  этого подать на вход 1-1’ цепи прямоугольный сигнал (от функционального генератора FunctionalGenerator) с амплитудой Um= 3 В и частотой f= 5 кГц. С помощью осциллографа получить осциллограммы в следующих точках:

— входной сигнал (точки 1-1’),

— искаженный цепью сигнал (точки 2-2’),

— восстановленный корректором сигнал (точки 3-3’).

Зарисовать эти осциллограммы.

4.7.             По результатам измерений построить графики HЦ (f), HК  (f),

Н(f) – на одном рисунке разными цветами, графики Ац (f), Ак (f),

A(f)– на одном рисунке разными цветами.

Привести также осциллограммы входного сигнала, искаженного цепью сигнала и сигнала, восстановленного корректором (тоже на одном рисунке  разными цветами).

 

 

  1. Требования к отчету

Отчет должен содержать:

—       схему амплитудного корректора и данные элементов схемы;

—       таблицу 6.1 и графики зависимости Zвх и Ак от частоты;

—       используя формулу

 

 

где X1 – сопротивление реактивного двухполюсника продольной ветви, рассчитать ослабление корректора на частоте 20 кГц и сравнить его с экспериментальным значением. Определить

 

 

и сравнить его с экспериментальным значением.

— результаты измерений  по пунктам 4.6 и 4.7 (для активного корректора) в отчете   можно не приводить.

—       выводы по работе, в том числе по пунктам 4.6 и 4.7.

Отзывы

Отзывов пока нет.

Будьте первым кто оставил отзыв;

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *