Лабораторна робота № 2 Дослідження інтегруючих і дифференцирующих ланцюгів

Мета роботи: Побудова схем і вивчення принципу роботи інтегруючих і дифференцирующих ланцюгів.

Питання для самопідготовки

1. Розкажіть про призначення та елементному складі времязадающіх ланцюгів?

2. У яких випадках застосовуються дифференцирующие ланцюга?

3. Намалюйте схему диференціюються ланцюга і поясніть принцип її роботи.

4. Запишіть формулу для визначення постійної часу.

5. Які параметри вихідного сигналу залежать від постійної часу?

6. За яких умов дана ланцюг є дифференцирующей?

7. У якому випадку припинитися операція диференціювання і ланцюг стане розділової?

8. Розрахувати номінали компонентів R і С диференціюються ланцюга при подачі на її вхід прямокутного імпульсу тривалістю t _і.вх = ([Ваш номер по журналу ] + 10) мкс. Паразитна ємність на виході ланцюга С_пар = 10 пФ. Внутрішній опір генератора вхідного сигналу R_г = 100 Ом (Малюнок 18).

9. У яких випадках застосовуються інтегруючі ланцюги?

10. Намалюйте схему інтегруючого ланцюга і поясніть принцип її роботи.

11. Розрахуйте амплітуду вихідного сигналу інтегруючого ланцюга при подачі на його вхід прямокутного імпульсу з амплітудою Е = 10 В і тривалістю tі.вх = 100 мкс. R1 = 56 кОм, С = 0,02 мкФ, Опір генератора вхідного сигналу - 120 Ом. Як змінитися амплітуда вхідного сигналу при підключенні навантаження R_н = 5,6 кОм.

12. Намалюйте схеми інтегратора і дифференциатора на ОУ і поясніть їх принцип роботи.

Порядок виконання роботи:

1. Зібрати схему диференціюючого ланцюга, зображену на малюнку 18.

Малюнок 18 - Схема для дослідження диференціюючого RC-ланцюга

2. Встановити номінали елементів диференціюючого ланцюга відповідно до ре-док розрахунків (пункт 8 питань для самопідготовки).

3. Налаштувати функціональний генератор відповідно з малюнком 19. Частота 50 кГц відповідає тривалості імпульсу 10 мкс при коефіцієнті заповнення 50%.

Розрахувати частоту для тривалості імпульсу вашого завдання і задати параметри вхідного сигналу.

Малюнок 19 - Установка параметрів вихідного сигналу функціонального генератора

4. Увімкніть схему.

5. Розгорнути і налаштувати осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки. Спостерігати вхідний сигнал і результат його обробки диференціюючим ланцюгом (малюнок 20).

6. Використовуючи свідчення осцилографа розрахувати параметри вихідного імпульсного сигналу.

7. Змінюючи параметри елементів простежити за змінами вихідного сигналу.

 

Малюнок 20 - Осцилограми вхідного і вихідного напруги

8. Зібрати схему інтегруючого ланцюга, зображену на малюнку 21.

Рисунок 21 - Схема для дослідження інтегруючого RC-ланцюга

9. Налаштувати функціональний генератор відповідно з малюнком 22.

Малюнок 22 - Установка параметрів вихідного сигналу функціонального генератора.

 

10. Встановити параметри семи відповідно до пункту 11 питань для самопідготовки.

11. Увімкніть схему.

12. Розгорнути і налаштувати осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки. Спостерігати вхідний сигнал і результат його обробки інтегрує ланцюгом (малюнок 23).

Малюнок 23 - Осцилограми вхідного і вихідного напруги

 

13. Використовуючи свідчення осцилографа розрахувати параметри вихідного імпульсного сигналу. Порівняти результати з отриманими при вирішенні задачі.

14. Увімкніть в схему резистор навантаження Rн. Провести вимірювання і порівняти результати з отриманими при вирішенні задачі.

15. Змінюючи параметри елементів простежити за змінами вихідного сигналу.

16. Повторіть дослідження для схем, зображених на малюнку 24, самостійно обравши налаштування функціонального генератора.

 

 

Малюнок 24 - Інтегратор (а) і диференціатор (б) на операційному підсилювачі

 

 

17. Зробити висновок.