Осымша тапсырма. Function Generator-ды екі рет басыңыз

Function Generator-ды екі рет басыңыз. Жиілігі 1 кГц, амплитудасы 5 В, өнімділігі 50% ға тең үшбұрышты пішінді сигналды таңдаңыз. Сипаттамаларды өлшеу үшін 2-5 пункттерді қайталаңыз.

СҮЗГІЛЕР

 

Сүзгілер белгілі бір жиіліктегі сигналдарды өткізіп және қалған сигналдарды жою үшін қолданылады.

Сигналдың жиіліктік құрамдас бөлігін өткізу немесе ұстап қалу сүзгінің амплитудалық жиіліктік сипаттамасының мәні негізінде қабылданады. Сүзгінің шақыруын анықтау үшін амплитуданың жиілікке тәуелділік қисық сызығынан тоқ немесе амплитуданың максимал мәнінен 3 дБ-ды құрайтын амплитуданың төменгі түсуіндегі нүкте қарастырылады. Бұл нүктені қиылу нүктесі немесе жарты қуат нүктесі деп атайды және оны амплитудалық-жиіліктік сипаттамасын құрушысының көмегімен оңай бақылауға болады. Қиылу жиілігі максимал шықпалы кернеудің немесе тоқтың 0,707 бөлігіне тең (20 log 0.707 = 3 дБ) және ол максимал қуаттың жартысына эквивалентті [10 log (0.707)² = 3 дБ]. Жиілік ауқымы немесе жолақтық сүзгінің өткізгіш жолағы әдетте төменгі түсуіндегі нүктесінен 3 дБ-дан жоғары және кіші жиіліктердің мәндері аралығымен шектеледі.

Сонымен, кез келген сүзгілердің жиіліктік сипаттамасы орталық жиіліктің өткеннен кейін қисық сызығының төменгі түсуі қаншалықты жылдам өтуіне байланысты. Мұндай құбылыстар әдетте децибелдің декадаға қатынасымен (жиіліктің мәні 10 есе өзгереді) немесе децибелдің октаваға қатынасымен (жиіліктің екіеселенуі) анықталады. Бірінші реттік полюсті сүзгілер қисық сызықтың 20 дБ/дек немесе 6 дБ/окт-ға иілуімен сипатталады. Екінші реттік полюсті сүзгілер немесе екіполюсті сүзгілер 40 дБ/дек немесе 12 дБ/окт-ге жуық иілуімен сипатталады. Берілген сүзгілердің негізіндегі полюстер саны оны құраушы актив элементтердің санын анықтаушы фактор болып саналады. Амплитудалық-жиіліктік сипаттамасының бірден түсуі жоғары дәрежелі сүзгілермен қамтамсыз етіледі, және мұнда қажеттілікті талап етпейтін бірнеше жиіліктердің жойылуы мүмкін. Пассив жолақтық және режекторлы сүзгілер – екі түрлі сүзгілер болып, олар радиотехникалық коммуникацияларда ерекше қызығушылыққа ие болып, аталған бөлімде зерттеледі. 12 - зертханалық жұмыста (оралып өтушінің детекторының амплитудалық мордуляциясы (АМ) үшін) төменгі жиіліктер сүзгілері қолданылады.

3 - ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС

ЖҮКТЕМЕЛІ ПАССИВ РЕЖЕКТОРЛЫ СҮЗГІ СХЕМАСЫ.

 

1. Жұмыстың мақсаты

Модельдеудің мақсаты пассив режекторлы схемасының сипаттамалары мен әсерлік үрдісін көрсету болып табылады. Зерттелетін схемада амалда қажет болған эффективті жүзеге асырылуын қамтамасыз етуші LC-тізбегі мен жүктеменің параллель жалғанған тізбегінен тұрады. Осыған ұқсас реттеуші контурлар дәл анық резонансты жиіліктің сигналдарын арттыру мүмкіншілігіне ие болғандықтан радиоқабылдағыштарда жиі қолданылады. Сондықтан «реттеуші схемалар» терминін көп жағдайларда «резонансты контурлар» деп те атайды. LC-режекторлы схемасы бірқатар LC-схемалардан параллель жалғанған элементтерімен айырмашылығы болады. Ол резонансты немесе орталық жиіліктегі желі импедансының бірден өсуімен сипатталады. Нәтижеде тізбектің индуктивтілі және сыйымдылықты тармағындағы тоқтар бір-біріне тең болғанда, резонансты жиіліктегі толық тоқтың мәні нөлге тең болады.

Резонансты жиілікте схеманың фазалар ығысуы нолге тең. Резонансты жиіліктен жоғары жиілікте режекторлы схеманың толық кедергісі төмендейді, сондықтан одан ағып өтетін тоқ артады. Толық тоқ резонансты жиіліктен артық жиіліктегі кернеуден ілгері кетеді және осы жиіліктен кіші жиіліктегі кернеулерден кейін қалып отырады.

Сүзгінің полюстерін анықтау үшін Лаплас түрлендіргіші қолданылады. 3.1 - суретте келтірілген схемадағы беріліс функциясы үшін алынған Лаплас түрленуі төмендегі теңдеумен анықталады. Бұл теңдеу индуктивтілік r₁ актив кедергіге ие деген тұжырым негізінде түзілген:

3.1

 

Қиылу жиілігі максимал толық шықпалы кедергінің 0,707 бөлігіне сәйкес келуші деңгейінен анықталады. Басқа жолақты сүзгілер сияқты режекторлы LC-схемаларының тосқауылдық жолағының ені сипаттаманың 3 дБ-ге төмен түсуіне сәйкес келуші жиілік үшін анықталады. Орындалатын - зертханалық жұмыстың бірінші дәрежелі сүзгілері үшін төмен түсуі бір декадаға 40 дБ шамасындағы зерттелуші жиілік маңында болуы керек.

 

2. Схеманың компоненттері

Айнымалы тоқтың кернеу көзі (AC Voltage Source)

Резисторлар: 10 Ом кедергі қосу мүмкін (2) (Resistors)

Индуктивтілік орамы: 200 мкТл – ді қосу мүмкін (Inductor)

Конденсатор: 220 пкФ– ті қосу мүмкін (Capacitor)

Осциллограф (Oscilloscope)

Амплитудалық-жиіліктік сипаттаманы құрушы (Bode Plotter)

3. Жұмыс формулалары

Орталық жиілік:

 

3.2

 

Толық кедергі:

 

3.3

3.4

 

Децибелдер:

 

3.4

4. Жұмысты орындау тәртібі

3.1 - сурет

 

1. 3.1 - суретте келтірілген схеманы жинаңыз.

2. Режекторлы схеманың резонансты жиілігін есептеңіз және алынған нәтижелерді 3.1 кестеге енгізіңіз.

3. Тінтуірді екі рет басып, айнымалы тоқтың кернеу көзін ашыңыз және резонансты жиіліктің есептелген мәнін енгізіңіз.

4. Тінтуірді екі рет басып, осциллограф экранын ашыңыз. Уақыт осіндегі масштабын 10 нс/бөл және амплитудалық осіндегі Channel 1 масштабын терезенің жоғары бөлігінде көрсетілгендей - 500 мВ/бөл етіп орнатыңыз.

5. Үрдісті қосыңыз және шықпасындағы тербеліс жиілігін өлшеңіз. Берілген жиілікке сәйкес келуші мәнді 3.1 кестеге енгізіңіз.

6. 3.1 кестеге сәйкес тізімде келтірілген әрбір жиіліктің тізбектей айнымалы кернеу көзінің жиілігін өзгертіңіз, ал амплитудасын бірге тең етіп орнатыңыз. Әрбір берілген жиілікке сәйкес келуші амплитуданы өлшеңіз және жазыңыз. 3.4 теңдеуге сәйкес дБ-дердегі мәнін есептеңіз. Сізге есептеулер жүргізу үшін үрдісті қайта жүргізіп отыру қажет. Алынған нәтижелерге сәйкес амплитуданың жиілікке тәуелді графигін сызыңыз. Нәтижелерді қорытындылаңыз.

7. Тінтуірді екі рет басып, амплитудалық-жиіліктік сипаттаманы құрушыны ашыңыз және Magnitude LOG- ты таңдаңыз, мұнда F = 0 дБ, 1 ГГц, I = -200 дБ, 1 мГц.

8. Модельдеу үрдісін қайта қосыңыз және қызыл маркерді төменгі түсу нүктесі 3 дБ-ге алып келу жолымен сүзгінің өткізу жолағын бағалаңыз, мұнда жиілік мәніне және амплитудалық-жиіліктік сипаттаманы құрушының оң төменгі бөлігіндегі дБ-ге көңіл бөліңіз. Сіз салған графикті амплитудалық-жиіліктік сипаттаманы құрушының көмегімен алған нәтижемен салыстырыңыз.

5. Күтілетін нәтижелер

 

3.2 - сурет. Режекторлы схеманың логарифмдік қисық сызығы.

6. 3 - зертханалық жұмыс үшін қажетті мәндер

 

3.1 - кесте

Жиілік	Амплитуда (мВ)	Децибелдердегі мәні (дБ)
7.6 кГц
76 кГц
fc=_____
760 кГц
7.6 МГц
76 МГц