Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ И
ИНТЕГРИРУЮЩИХ ЦЕПЕЙ
Цель работы: экспериментально определить формы сигналов на выходе дифференцирующих и интегрирующих цепей при различных воздействиях.
Домашнее задание
4 Рассчитайте величину резистивного сопротивления R, чтобы схема (рисунок 11а) была дифференцирующей, если величина емкости конденсатора СА=28,3нФ, частота повторения сигналов f=2 кГц.
5 Рассчитайте величину резистивного сопротивления R, чтобы схема (рисунок 11б) была дифференцирующей, если величина индуктивности катушки LA=44мГн, частота повторения сигналов f=2кГц.
6 Рассчитайте величину резистивного сопротивления R, чтобы схема (рисунок 11г) была интегрирующей, если величина емкости конденсатора СA=28,3нФ, частота повторения сигнала f=2кГц.
7 Занесите полученные величины сопротивлений в таблицу 11.1 в графы Rдиф или Rинт.
Вопросы для самопроверки
10 Докажите при каких условиях цепь RL дифференцирует? интегрирует?
Приборы и оборудование
Порядок выполнения работы
– на блоке Г1 тумблер в положение «ВНУТР»;
– на блоке Г2 переключатель формы сигнала в третью позицию
.
– на блоке Г3 тумблеры в положения «НОРМ» и «10В»;
– на блоке «ЭК» тумблер «КАНАЛ» установите в среднее положение;
– ослабление обоих каналов в положение 1:10;
– тумблеры синхронизации «1-ый КАНАЛ» и «ВХОД Х» в положение «ВНУТР»;
– регуляторы «ПОДСТРОЙКА» поверните против часовой стрелки до упора
2.4 Пригласите преподавателя проверить собранную цепь.
2.5 Включить тумблеры в следующей последовательности: «СЕТЬ», «ГЕНЕРАТОР», «КОММУТАТОР-ОСЦИЛЛОГРАФ».
а)
б)
в)
г)
Рисунок 11 - Схемы для исследования пассивных дифференцирующих (а, б), активной дифференцирующей (в) и интегрирующей цепи (г)
3.6 Определите коэффициент передачи исследуемой цепи (К=).
Внимание! При проведении данного исследования не трогайте больше регуляторы «УСИЛЕНИЯ» 1 и 2 каналов. Нажмите кнопку «ТАРИР» 1-го канала и держите ее все время измерений. На экране появится сигнал прямоугольной формы. Регулятором «ТАРИР-НАПРЯЖЕНИЕ» установите размах этого сигнала величиной 1 клетка. По верхней шкале вольтметра PV1 снимите величину напряжения. Это напряжение соответствует величине сигнала в 1 клетку. 1 клетка-«N» вольт (где «N»-снятое вами напряжение). Отпустите кнопку «ТАРИР». Чтобы узнать величину напряжения U1 надо показание вольтметра «N» умножить на число клеток, которое занимает сигнал 1 канала.
3.7 Проделайте пункт 3.6 для второго канала. Определите величину U2 (нажимаете и держите кнопку «ТАРИР»-2-ого канала).
3.8 Занесите померенные данные в таблицу 11.1
3.9 Повторите пункты 3.4-3.8 для сигналов следующих форм: , .
Внимание! Чтобы получить сигнал данной формы надо поставить переключатель формы в 7-ую позицию и использовать нижний регулятор «ПОДСТРОЙКА».
3.10 Соберите электрическую цепь по схеме (рисунок 11б).
3.11 На магазине сопротивлений установите сопротивление, ближайшее к величине, рассчитанной в пункте 5 домашнего задания.
3.12 Повторите пункты 3.4…3.8 для сигналов треугольной и пилообразной формы.
Внимание! Чтобы получить сигнал пилообразной формы надо использовать нижний регулятор «ПОДСТРОЙКА».
4 Проведите исследование активной дифференцирующей цепи. Для этого:
4.1 Соберите электрическую цепь по схеме (рисунок 11в)
Таблица 11.1 - экспериментальные данные исследования дифференцирующих и интегрирующих цепей
|
Са=28,3нФ; Lа=44мГн |
||||||
|
Класс цепи |
Форма входного сигнала |
По расчету |
Получено из опытов |
Рассчитано |
||
|
Rдиф |
Rинт |
U1 |
U2 |
К |
||
|
Дифференцирующая цепь RC |
– |
|||||
|
|
– |
|||||
|
|
– |
|||||
|
Дифференцирующая цепь RL |
|
– |
||||
|
|
– |
|||||
|
Дифференцирующая цепь ARC |
– |
– |
||||
|
|
– |
– |
||||
|
Интегрирующая цепь RС |
– |
|||||
|
|
– |
|||||
|
|
– |
4.2 На магазине сопротивлений установите величину сопротивления 40…80 Ом. Это сопротивление необходимо для нейтрализации влияния индуктивности соединительных проводов. Включите тумблер «ПЛАТА ЭЛЕМЕНТОВ».
4.3 Повторите пункты 3.4…3.8 для сигналов синусоидальной и треугольной формы.
5 Проведите исследование пассивной интегрирующей цепи. Для этого:
5.1 Соберите электрическую цепь по схеме (рисунок 11г). В качестве резистора «R» возьмите на панели пассивных элементов резистор, ближайший по значению к величине, рассчитанной в пункте 6 домашнего задания.
5.2 Повторите пункты 3.4…3.8 для сигналов синусоидальной, треугольной, прямоугольной формы.
6 После снятия данных и представления их преподавателю выключите стенд в следующей последовательности: «КОММУТАТОР-ОСЦИЛЛОГРАФ», «ГЕНЕРАТОР», «СЕТЬ».
Содержание отчета
Контрольные вопросы
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.
Дифференцирующими называют четырехполюсники, мгновенное значение напряжения на выходе которых пропорционально производной по времени от мгновенного значения напряжения на входе (u2~).
Пассивную дифференцирующую цепь можно составить с помощью элементов RC и RL (рисунок 11.2).
а) б)
Рисунок 11.2 - Пассивные дифференцирующие цепи.
Дифференцируют цепи при условии, если их коэффициент передачи К<<1.
Так как идеальную дифференцирования получить невозможно, то критерием для соотношения между ХC и R, XL и R выбирают следующее:
-для схемы рисунок 11.2а R≤,
-для схемы рисунок 11.2б ХL≤.
Интегрирующими называют четырехполюсники, мгновенное значение напряжения на выходе которых пропорционально интегралу от мгновенного значения напряжения на входе (u2~∫u1dt).
Пассивную интегрирующую цепь можно составить также с помощью элементов RC и RL (рисунок 11.3).
а) б)
Рисунок 11.3 - Пассивные интегрирующие цепи
Интегрируют цепи также при условии, если их коэффициент передачи К<<1.
Так как идеальную интегрирования получить невозможно, то критерием для соотношения между ХC и R, ХL и R выбирают следующее:
-для схемы рисунок 11.3а ХC≤,
-для схемы рисунок 11.3б R≤
Пассивные дифференцирующие и интегрирующие цепи имеют малый коэффициент передачи по напряжению, т.е. малое выходное напряжение, что на практике представляет значительные неудобства. От этого недостатака свободны активные (АRC) дифференцирующие и интегрирующие цепи (рисунки 11.4 и 11.5).
Рисунок 11.4 – Активная дифференцирующая цепь
Рисунок 11.5 – Активная интегрирующая цепь
Литература
PAGE 7