Фильтр низких частот



Фильтр низких частот

Цель работы:

Исследовать принцип работы фильтра низких частот. Исследовать работу фильтра при разных значениях емкостей конденсаторов.

Ход работы:

Составьте схему как показано на рисунке 1 и в таблице 1.

Рис. 1. Схема

Подключите следующие приборы: Входной и выходной вольтметры. Сделайте соответствующие настройки.

Таблица 1. Настройки приборов

Измерительные приборы

Пределы измерений, класс точности, схема измерений

Входной вольтметр A

Выходной вольтметр В


Подключите к схеме источник постоянного напряжения. На основании показаний приборов сделайте соответствующие выводы.

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................

Рис 2.

Подключите к схеме источник переменного напряжения с частотой сети. Сначала исследуйте работу фильтра с конденсатором емкостью 100 нФ. Меняя значения ёмкостей конденсаторов, заполните таблицу 2.

Uа – входное напряжение. Значение входного сигнала показывает вольтметр A. Uв – выходное напряжение. Значение этого сигнала показывает вольтметр B.

Таблица 2. Результаты измерения

R = 1кОм

100 нФ

470 нФ

1 мкФ

f / Гц

Uв/Uа

Uв/Uа

Uв/Uа

0

50

На основе измерений объясните принцип работы фильтра низких частот. Определите, достигли ли в эксперименте сигнала значения пороговой частоты, если известно, что такому значению частоты соответствует отношение  . Фильтр низких частот не пропускает сигнал, частота которого больше пороговой частоты. Сделайте соответствующие расчеты и заполните таблицу 4.

Таблица 4.

Конденсатор

Значение пороговой частоты

(теоретическое)

Значение пороговой частоты

(измеренное)

100 нФ

470 нФ

1 мкФ


Значение пороговой частоты можно найти по формуле (теоретическое): . Проверьте данное утверждение и напишите вывод.

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................