RC-цепь с резистором на выходе.

Эта схема (рис.11) является фильтром верхних частот, пропускает без изменений сигналы верхних частот (M(w) → 1 при w → ¥ и M(w) → 0 при w →0). Форма напряжения на выходе зависит от соотношения между длительностью импульса t_ИМП. и постоянной времени цепи τ_НЦ = RC. С ростом отношения τ_НЦ /t_ИМП спад вершины уменьшается. При τ_НЦ << t_ИМП цепь называют укорачивающей или дифференцирующей.

Формулы для расчета:

1. Нормированный коэффициент передачи:

М_Н = 1/Ö(1+1/(vt_Н)²

где t_Н=RC - постоянная времени RС-цепи.

2. Граничная частота пропускания на уровне 0,7

f_Н = 1/(2pt_Н).

3. Искажения импульса D(относительный спад вершины):

D = 100 t_ИМП/t_Н, допустимо D £ 10%.

Рис. 10. RC-цепь с емкостью на выходе:

а)искажение прямоугольных импульсов;б)переходная характеристика цепи;

в)амплитудно – частотная характеристика цепи;

Рис. 11. RC-цепь с резистором на выходе:

а)искажение прямоугольных импульсов;б)переходная характеристика цепи;

в)амплитудно – частотная характеристика цепи;

Цепь, содержащая R, L, С элементы (рис.12) пропускает сигналы в полосе частот, сигналы других частот ослабляет. Коэффициент передачи имеет максимальное значение на некоторой резонансной частоте w_Р(f_Р).

Форма сигнала на выходе зависит от соотношения элементов R, L, С. При определенных значениях R, L и С процесс в цепи может стать колебательным.

Рис.12. R,L,C цепь.

Приборы:

Осциллограф, генератор.

Ход работы

1.

В ходе выполнения данной лабораторной работы были использованы:

• Резистор с сопротивлением R=910 Ом (цветовая маркировка: белый, коричневый, коричневый, золотой).
• Конденсатор ёмкостью С=100 нФ (маркировка: 104)

2. Теоретический расчёт

Расчёт RC-цепь с емкостью на выходе:

Постоянная времени цепи

Нормированный коэффициент передачи

График АЧХ см. рис 1а.

Граничная частота пропускания

;

Длительность фронта

Допустимая длительность импульса

Расчёт RC-цепь с резистором на выходе:

Постоянная времени RC-цепи

Нормированный коэффициент передачи

 

График АЧХ (смотри рис. 2а).

 

Граничная частота пропускания на уровне 0,7

Искажения импульса (относительный спад вершины:

сек.

3. Экспериментальные данные для RC-цепи с ёмкостью на выходе

 

Коэффициент передачи по напряжению:

График см на рис. 1б