Измерение переходных и импульсных

ХАРАКТЕРИСТИК RС ЦЕПЕЙ И ПРОХОЖДЕНИЕ ЧЕРЕЗ НИХ

ПРЯМОУГОЛЬНОГО ИМПУЛЬСА

Цель работы

Измерение переходных и импульсных характеристик в цепях RC и исследование реакции цепей на прямоугольный импульс при различных длительностях входного импульса.

Подготовка к работе

1. Изучить разделы курса по конспекту лекций и учебникам [1–3].

2. Рассчитать переходные и импульсные характеристики для схем, представленных на рис. 3.1 и рис. 3.2 и начертить их графики. Для расчетов принять R= 500 Ом, С= 0,1 мкФ.

Рис. 3.1 Рис. 3.2

3. Построить графики u_вых(t) при воздействии на входе цепей напряжения в виде прямоугольного импульса амплитудой 0,5 В и длительностью 10мкс, 75 мкс и 400 мкс.

Описание установки

Лабораторная работы выполняется на том же макете, что и лабораторная работа №2.

Если выбрать длительность импульса больше длительности переходного процесса в цепи, то реакция цепи на передний фронт и сам импульс в интервале полностью совпадают с реакцией цепи на подключение к источнику постоянного напряжения. Следовательно, по этой осциллограмме может быть найдена переходная характеристика .

Для наблюдения импульсной характеристики на вход цепи необходимо подать короткий импульс, чтобы его воздействие на цепь можно было считать подобным воздействию δ(t). Для этого выбирают длительность импульса много меньше характерного времени реакции цепи.

Длительность паузы между импульсами выбирается в обоих случаях такой, чтобы за ее время цепь успела вернуться к нулевым начальным условиям, т.е. длительность паузы должна быть больше длительности переходного процесса.

Выполнение работы

1. Установить амплитуду импульса на выходе делителя 0,5 В, а частоту импульсов 1000 Гц.

2. Подключить выход делителя к входу цепи RC рис. 3.1. Подобрать длительность импульсов такой, чтобы можно было измерить переходную характеристику. Зарисовать u_с(t). По полученной осциллограмме найти .

3. Для измерения подобрать длительность импульса такой малой, чтобы форма выходного напряжения не зависела от длительности импульса, а величина выходного напряжения была пропорциональна площади импульса. Зарисовать u_с(t). По полученной осциллограмме найти .

4. Зарисовать u_с(t) при подаче на вход импульсов длительностью
10 мкс, 75 мкс и 400 мкс и сравнить их с рассчитанными. По осциллограммам найти амплитуды выходных импульсов, их длительности и время запаздывания.

5. Повторить п.2, 3 и 4 для схемы рис. 3.2, зарисовывая u_R(t).

Контрольные вопросы

1. Что называется переходной и импульсной характеристикой цепи?

2. Как можно рассчитать реакцию цепи при произвольном воздействии на входе?

3. Рассчитать переходную и импульсную характеристику для заданной преподавателем цепи первого порядка.

4. Найти реакцию цепи на прямоугольный импульс по заданным преподавателем параметрам импульса и .

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4