Лабораторная работа № 11
«Исследование дифференцирующих цепей»
1. Цель работы: Экспериментальное исследование на ПК пассивных и активных дифференцирующих электрических цепей при разных их параметрах и различной форме входных сигналов с помощью программы анализа электрических схем Electronics Workbench.
2.Объекты и средства исследования.
2.1. Исследование пассивной дифференцирующей RC- цепи при гармоническом воздействии (рис 11.1,а) и пассивной дифференцирующей RC- цепи при воздействии на неё пилообразного напряжения (рис. 11.1,б)
Рис.11.1.Исследование дифференцирующей RC- цепи:при гармоническом (а) и пилообразном (б) воздействии.
В схеме устанавливают требуемые параметры ёмкости C согласно таблице 11.1 и найденное в предварительном расчете значение сопротивления R.
Раскрывают переднюю панель модели осциллографа путём быстрого двукратного щелчка левой клавишей мыши по пиктограмме осциллографа. Запускается процесс моделирования (эмуляции) и наблюдается результат моделирования на экране модели осциллографа. В момент, когда осциллограмма заполнит весь экран осциллографа, (по горизонтали) производят приостановку процесса моделирования путём щелчка левой клавишей мыши по значку Pause либо остановку процесса моделирования путём щелчка по значку [0-1]. При этом картинка на экране модели осциллографа останавливается и производится регулировка с помощью управляющих клавиш наилучшей картинки. Зарисовать осциллограммы напряжений на входе u1 и выходе u2 ДЦ.
Зарисовать осциллограммы выходных напряжений u2 при уменьшении и увеличения постоянной времени τ ДЦ путём уменьшения и увеличения значения сопротивления R в 2 раза.
2.2. Исследование пассивной дифференцирующей RC-цепи при воздействии на неё напряжения в виде периодической последовательности положительных прямоугольных импульсов (рис. 11.2)
Рис. 11.2. Исследование дифференцирующей RC- цепи при воздействии на неё положительных прямоугольных импульсов напряжения.
Для исследования пассивной дифференциальной RC-цепи (рис.П.11.1,б) при воздействии на неё периодической последовательности положительных прямоугольных импульсов (рис.11.4,а) соберите схему, приведённая на рис. 11.2.
Далее, при заданном значении ёмкости C и рассчитанном значении сопротивления R, выполняются исследования, аналогичные описанному в п.2.1.
2.3. Исследование пассивной дифференцирующей RC- цепи при воздействии на неё напряжения в виде периодической последовательности полусинусоидальных положительных импульсов (рис. 11.3)
Рис. 11.3. Исследование дифференцирующей RC- цепи при воздействии полусинусоидальных импульсов
Далее, при заданном значении ёмкости C(см. табл. 11.1) и рассчитанном значении сопротивления R, выполняются исследования, аналогичные описанному в п.2.1.
2.4. Исследование активной дифференцирующей RC- цепи (11.4)
Рис.11.4 Схема исследования активной ДС на основе ОУ.
Для исследования активной ДЦ (рис.11.2,а) при воздействии на неё периодической последовательности биполярных треугольных импульсов. В результате чего на экране осциллографа появится схема активной ДЦ на основе операционного усилителя AR3 типа OPA111BM, приведённая на рис.11.4. Установите величины сопротивления R и ёмкости C в 20 раз большими, чем величины R и C, используемыми в п.3.1 в результате чего постоянная времени RC- цепи увеличится в 400 раз. При таком значительном увеличении постоянной времени качество дифференцирования пассивной ДЦ становится очень низким и совершенно не приемлемым. Качество же дифференцирования активной ДЦ на ОУ при таком большом увеличении постоянной времени цепи RCпрактически не изменится и останется высоким.
Достарыңызбен бөлісу: |