Что такое коэффициент передачи
Перейти к содержимому

Что такое коэффициент передачи

  • автор:

Коэффициент передачи четырехполюсника.

Передаточная функция. Передаточной функцией (коэффициентом передачи) четырехполюсника называется отношение комплексных амплитуд или комплексов действующих значений электрических величин на выходе и входе четырехполюсника при заданном режиме его работы.

Отношения одноименных электрических величин (коэффициент передачи напряжения) и (коэффициент передачи тока) являются безразмерными величинами (табл.5.1). Отношения разноименных электрических величин (передаточное сопротивление) и (передаточная проводимость) имеют соответственно размерности сопротивления и проводимости.

В общем случае все указанные величины являются комплексными и частотно зависимыми. Зависимость модуля комплексного коэффициента передачи (ККП) от частоты называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) четырехполюсника, а зависимость аргумента ККП от частоты представляет ФЧХ.

Запишем ККП по напряжению, используя уравнения воздушного трансформатора (рис.) при холостом ходе на выходных зажимах:

Зависимость является АЧХ данного четырехполюсника, а зависимость определяет его ФЧХ.

Зная ККП четырехполюсника, можно вычислить значения выходного тока или напряжения при любом значении частоты входного напряжения.

4. Самые простые схемы замещения четырехполюсников.

Эквивалентные схемы замещения четырехполюсников. Любой пассивный четырехполюсник (. Пассивный четырехполюсник — это четырехполюсник, цепь которого содержит только пассивные элементы (например, трансформатор, пассивный фильтр и т. п.). Активный четырехполюсник — это четырехполюсник, цепь которого включает независимые и зависимые источники (например, транзисторный усилитель, активный фильтр и т. п.) характеризуется тремя независимыми параметрами, поэтому для него можно составить трехэлементную схему замещения — Т-образную или П-образную, которая относительно внешних зажимов будет эквивалентной исходному четырехполюснику (рис.5.2).

Рисунок 5.2 — Т-образная и П-образная схемы четырехполюсников

Определим для Т-образной схемы замещения связь между входными и выходными величинами токов и напряжений, пользуясь законами Кирхгофа:

откуда путем подстановки получаем уравнения в форме А для Т-схемы замещения, которые отображают взаимосвязь между током и напряжением на входе цепи и выходным током и напряжением:

Параметры элементов Т-схемы замещения можно определить из полученных коэффициентов следующим образом:

Аналогичным образом можно определить коэффициенты и параметры элементов и для П-схемы замещения. Из уравнений

получим А-параметры П-схемы замещения

и параметры ее элементов: ; ; .

Легко убедиться, что для полученных коэффициентов схем замещения выполняется условие . Таким образом, зная коэффициенты уравнений четырехполюсника произвольной структуры, можно составить для него Т- или П-схему замещения, рассчитав элементы эквивалентной схемы по известным постоянным четырехполюсника.

Коэффициент передачи

Коэффициент передачи (также коэффициент преобразования) — отношение напряжения на выходе той или иной системы, предназначенной для передачи электрических сигналов, к напряжению на входе. В частном случае, когда значения выходного и входного сигнала являются однородными, коэффициент передачи называют коэффициентом усиления. KП = UВЫХ / UВХ. Коэффициент передачи часто выражают в логарифмическом виде, как 20 lg (UВЫХ / UВХ), дБ.

Содержание

Коэффициент усиления и ослабления сигнала

  • В усилительных устройствах коэффициент передачи больше единицы (больше нуля в логарифмическом масштабе) называют коэффициентом усиления (не путать с коэффициентом усиления антенны).
  • При рассмотрении пассивных устройств, а также линий передачи, когда выходное напряжение меньше входного, употребляют понятие ослабление сигнала.

Комплексный коэффициент передачи

При анализе частотнозависимых устройств часто возникает необходимость в векторном представлении коэффициента передачи

  • Комплексный коэффициент передачи K(jω) — отношение комплексной амплитуды (КА)Y выходной величины системы к комплексной амплитуде X входной величины синусоидальной формы при заданном значении её частоты ω.

Также ещё используется (в основном на практике в теории передачи сигналов по каналу связи) обратный комплексный коэффициент передачи (1/K(jω)). Так как ККП в этом случае меньше единицы и имеет дробный вид, что усложняет расчёты, комплексную амплитуду выходного сигнала Y можно вычислить умножением КА входного сигнала X на K(jω), если комплексный коэффициент передачи априори известен. Комплексный коэффициент передачи является комплексной величиной, а его компоненты зависят от частоты входного сигнала. Может быть представлен вектором на комплексной плоскости (построенная таким образом кривая называется годографом коэффициента передачи).

Измерения

  • Прямое измерение — производится с помощью установок для измерения ослаблений или измерителей коэффициента передачи, в том числе панорамных.
  • Совокупное измерение — производится с помощью измерения мощности или напряжения сигнала на выходе и на входе, и последующего расчета.
  • Измерение методом сравнения — производится с помощью аттенюатора, являющегося мерой ослабления. В качестве меры коэффициента усиления, в принципе, можно применить откалиброванный измерительный усилитель, однако на практике это, как правило, не используется.
  • Для измерения комплексных коэффициентов передачи применяются измерители импеданса и комплексных коэффициентов передачи, или, на сверхвысоких частотах, измерители комплексных коэффициентов и КСВ.

Литература

  • Хлытчиев С. М. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов. — 1985
  • Словарь радиолюбителя — Л.: Энергия, 1979
  • Гусев В. Г. Электроника. — 1991

Ссылки

  • Добавить иллюстрации.
  • Радиотехнические величины и параметры

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Коэффициент передачи» в других словарях:

коэффициент передачи — Отношение комплексной амплитуды сигнала на выходе системы (усилителя, фильтра и т.п) к комплексной амплитуде сигнала на ее входе. Часто используют модуль коэффициента передачи, являющийся действительной величиной. [Система неразрушающего контроля … Справочник технического переводчика

коэффициент передачи — perdavimo koeficientas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. transfer coefficient; transfer gain; transmission gain vok. Übertragungskoeffizient, m; Übertragungsmaß, n rus. коэффициент передачи, m pranc. coefficient de transfert, m;… … Automatikos terminų žodynas

коэффициент передачи — perdavimo faktorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, lygus elektrinės grandinės išėjimo ir įėjimo signalų įtampų, srovių arba galių dalmeniui. atitikmenys: angl. transfer coefficient; transfer factor;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

коэффициент передачи — perdavimo faktorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. transfer factor; transfer ratio vok. Übertragungsfaktor, m; Übertragungsverhältnis, n rus. коэффициент передачи, m pranc. facteur de transmission, m; rapport de transfert, m … Fizikos terminų žodynas

коэффициент передачи при виброизоляции — коэффициент передачи Ндп коэффициент амортизации Отношение амплитуды виброперемещения (виброскорости, виброускорения защищаемого объекта или действующей на него силы) к амплитуде той же величины источника возбуждения при гармонической вибрации.… … Справочник технического переводчика

коэффициент передачи между оптическими полюсами — коэффициент передачи между полюсами Отношение мощности оптического излучения на одном из оптических полюсов компонента ВОСП к мощности оптического излучения на другом из его оптических полюсов, выраженное в децибелах. [ГОСТ 26599 85] Тематики… … Справочник технического переводчика

коэффициент передачи интегральной микросхемы — коэффициент передачи Отношение абсолютного значения изменения выходного напряжения усилителя рассогласования интегральной микросхемы к абсолютному изменению входного напряжения. Обозначение KUP [ГОСТ 19480 89] Тематики микросхемы Синонимы… … Справочник технического переводчика

коэффициент передачи модуля СВЧ — коэффициент передачи Кпер Отношение мощности на выходе модуля СВЧ к мощности на его входе при согласовании входа и выхода по заданному коэффициенту стоячей волны. [ГОСТ 23221 78] Тематики компоненты техники связи Обобщающие термины модули СВЧ,… … Справочник технического переводчика

коэффициент передачи мощности преобразовательного прибора СВЧ — коэффициент передачи мощности Кпер Отношение мощности преобразованного сигнала прибора СВЧ к мощности входного сигнала. [ГОСТ 23769 79] Тематики приборы и устройства защитные СВЧ Синонимы коэффициент передачи мощности … Справочник технического переводчика

коэффициент передачи по напряжению интегральной микросхемы — коэффициент передачи по напряжению Отношение напряжения на выходе интегральной микросхемы к заданному значению коммутируемого напряжения при включенном канале. Обозначение Кп KU [ГОСТ 19480 89] Тематики микросхемы Синонимы коэффициент передачи по … Справочник технического переводчика

Что такое коэффициент передачи

Wikimedia Foundation . 2010 .

коэффициент передачи — perdavimo faktorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, lygus elektrinės grandinės išėjimo ir įėjimo signalų įtampų, srovių arba galių dalmeniui. atitikmenys: angl. transfer coefficient; transfer factor;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

В частности, если величины входного и выходного сигналов однородны, тогда коэффициент передачи называют коэффициентом усиления. Так, коэффициентом усиления по напряжению (K_U) называют физическую величину, равную отношению амплитуды переменной компоненты выходного напряжения (U_<vih>» width=»32″ height=»15″ />) к амплитуде входного напряжения (<img decoding=

K(дб)=K_1+K_2+ \dots \ (5)

\[K\left(i,\omega \right)=\frac<Y\left(i,\omega \right)><X\left(i,\omega \right)>\left(5\right),\]» width=»188″ height=»44″ /></p>
<p>где <img loading=— комплексная амплитуда выходного сигнала, X\left(i,\omega \right)— комплексная амплитуда сигнала на входе, \omega— частота.

Задание Что такое частотный годограф?
Решение Комплексный коэффициент передачи применяют для графического изображения свойств звена. С этой целью строят частотный годограф. Частотным годографом называют геометрическое место точек, которое создает конец вектора комплексного коэффициента передачи, если частота сигнала изменяется от 0 до \infty. Форма диаграммы сложная и только в простейших случаях это может быть окружность или прямая. Годограф строят как параметрическую кривую на комплексной плоскости, где параметром является частота. Данную характеристику можно построить в декартовой и полярной системах координат. Для построения годографа в декартовой системе координат комплексный коэффициент передачи представляют в алгебраической форме. При этом по оси абсцисс откладывают вещественную часть, по оси ординат мнимую. Для каждой частоты наносят точку на комплексной плоскости. Полученные точки соединяют плавной кривой. Около каждой точки выставляют соответствующие ей частоты. Фактически частотный годограф представляет собой кривую зависимости модуля комплексного коэффициента передачи от угловой частоты. Она показывает, как система преобразует сигналы разной частоты.
Задание Каким будет коэффициент передачи по напряжению неинвертирующего усилителя (рис.1). Считайте сопротивления R_1и R_2известными. Операционный усилитель имеет отрицательную обратную связь и находится в линейном режиме. Цепью отрицательной обратной связи является делитель напряжения R_1-R_2.
Решение Сделаем рисунок.

\[I_1-I_2+I_-=0\ \left(2.1\right)\]

Рассмотрим контур, который включает источник напряжения, вход усилителя, и сопротивление R_1, запишем второй закон Кирхгофа для этого контура:

\[R_1I_1-U=U_<vh>\ \left(2.2\right)\]» width=»177″ height=»18″ /></p>
<p>Рассмотрим контур, который включает вход усилителя, сопротивление <img loading=и выход схемы, получаем:

\[U+R_2I_2+U_<vih>=0\ \left(2.3\right)\]» width=»214″ height=»18″ /></p>
<p>Выразим из (2.3) выходное напряжение и учтем, что: если усилитель работает в линейном режиме, то входные токи в рассматриваемый усилитель равны нулю (в нашем случае <img decoding==0. Тогда:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Аббревиатура АЧХ расшифровывается как амплитудно-частотная характеристика. На английском этот термин звучит как «frequency response», что в дословном переводе означает «частотный отклик». Амплитудно-частотная характеристика цепи показывает зависимость уровня сигнала на выходе данного устройства от частоты передаваемого сигнала при постоянной амплитуде синусоидального сигнала на входе этого устройства. АЧХ может быть определена аналитически через формулы, либо экспериментально. Любое устройство предназначено для передачи (или усиления) электрических сигналов. АЧХ устройства определяется по зависимости коэффициента передачи (или коэффициента усиления) от частоты.

Коэффициент передачи

Что такое коэффициент передачи? Коэффициент передачи — это отношение напряжения на выходе цепи к напряжению на ее входе. Или формулой:

коэффициент передачи формула

Uвых — напряжение на выходе цепи

Uвх — напряжение на входе цепи

Что такое АЧХ и ФЧХ

В усилительных устройствах коэффициент передачи больше единицы. Если устройство вносит ослабление передаваемого сигнала, то коэффициент передачи меньше единицы.

Коэффициент передачи может быть выражен через децибелы:

коэффициент передачи через децибелы

Строим АЧХ RC-цепи в программе Proteus

Для того, чтобы досконально разобраться, что такое АЧХ, давайте рассмотрим рисунок ниже.

Итак, имеем «черный ящик», на вход которого мы будем подавать синусоидальный сигнал, а на выходе черного ящика мы будем снимать сигнал. Должно соблюдаться условие: нужно менять частоту входного синусоидального сигнала, но его амплитуда должна быть постоянной.

Что такое АЧХ и ФЧХ

Что нам делать дальше? Надо измерить амплитуду сигнала на выходе после черного ящика при интересующих нас значениях частоты входного сигнала. То есть мы должны изменять частоту входного сигнала от 0 Герц (постоянный ток) и до какого-либо конечного значения, которое будет удовлетворять нашим целям, и смотреть, какая амплитуда сигнала будет на выходе при соответствующих значениях на входе.

Давайте разберем все это дело на примере. Пусть в черном ящике у нас будет самая простая RC-цепь с уже известными номиналами радиоэлементов.

Что такое АЧХ и ФЧХ

Как я уже говорил, АЧХ может быть построено экспериментально, а также с помощью программ-симуляторов. На мой взгляд, самый простой и мощный симулятор для новичков — это Proteus. С него и начнем.

Собираем данную схему в рабочем поле программы Proteus

Что такое АЧХ и ФЧХ

Для того, чтобы подать на вход схемы синусоидальный сигнал, мы кликаем на кнопочку «Генераторы», выбираем SINE, а потом соединяем его со входом нашей схемы.

Что такое АЧХ и ФЧХ

Для измерения выходного сигнала достаточно кликнуть на значок с буквой «V» и соединить выплывающий значок с выходом нашей схемы:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Для эстетики, я уже поменял название входа и выхода на sin и out. Должно получиться как-то вот так:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Ну вот, пол дела уже сделано.

Теперь осталось добавить важный инструмент. Он называется «frequency response», как я уже говорил, в дословном переводе с английского — «частотный отклик». Для этого нажимаем кнопочку «Диаграмма» и в списке выбираем «frequency»

Что такое АЧХ и ФЧХ

На экране появится что-то типа этого:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Кликаем ЛКМ два раза и открывается вот такое окошко, где в качестве входного сигнала мы выбираем наш генератор синуса (sin), который у нас сейчас задает частоту на входе.

Что такое АЧХ и ФЧХ

Здесь же выбираем диапазон частоты, который будем «загонять» на вход нашей цепи. В данном случае это диапазон от 1 Гц и до 1 МГц. При установке начальной частоты в 0 Герц Proteus выдает ошибку. Поэтому, ставьте начальную частоту близкую к нулю.

Что такое АЧХ и ФЧХ

Далее нажимаем ПКМ на самой табличке Frequency Response и видим вот такой выплывающий список, в котором нажимаем «Добавить трассы»

Что такое АЧХ и ФЧХ

Долго не думая, выбираем в первом же окошке наш выход out

Что такое АЧХ и ФЧХ

и в результате должно появится окошко с нашим выходом

Что такое АЧХ и ФЧХ

Нажимаем пробел и радуемся результату

Что такое АЧХ и ФЧХ

Итак, что интересного можно обнаружить, если взглянуть на нашу АЧХ? Как вы могли заметить, амплитуда на выходе цепи падает с увеличением частоты. Это означает, что наша RC-цепь является своеобразным частотным фильтром. Такой фильтр пропускает низкие частоты, в нашем случае до 100 Герц, а потом с ростом частоты начинает их «давить». И чем больше частота, тем больше он ослабляет амплитуду выходного сигнала. Поэтому, в данном случае, наша RC-цепь является самым простейшим фильтром низкой частоты (ФНЧ).

Полоса пропускания

В среде радиолюбителей и не только встречается также такой термин, как полоса пропускания. Полоса пропускания — это диапазон частот, в пределах которого АЧХ радиотехнической цепи или устройства достаточно равномерна, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы.

Как же определить полосу пропускания? Это сделать довольно легко. Достаточно на графике АЧХ найти уровень в -3 дБ от максимального значения АЧХ и найти точку пересечения прямой с графиком. В нашем случае это можно сделать легче пареной репы. Достаточно развернуть нашу диаграмму на весь экран и с помощью встроенного маркера посмотреть частоту на уровне в -3 дБ в точке пересечения с нашим графиком АЧХ. Как мы видим, она равняется 159 Герц.

полоса пропускания

Частота, которая получается на уровне в -3 дБ, называется частотой среза. Для RC-цепи ее можно найти по формуле:

формула частоты среза

Для нашего случая расчетная частота получилась 159,2 Гц, что подтверждает и Proteus.

Что такое АЧХ и ФЧХ

Кто не желает связываться с децибелами, то можно провести линию на уровне 0,707 от максимальной амплитуды выходного сигнала и смотреть пересечение с графиком. В данном примере, для наглядности, я взял максимальную амплитуду за уровень в 100%.

как найти полосу пропускания

Как построить АЧХ на практике?

Как построить АЧХ на практике, имея в своем арсенале генератор частоты и осциллограф?

Итак, поехали. Собираем нашу цепь в реале:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Ну а теперь цепляем ко входу схемы генератор частоты, а с помощью осциллографа следим за амплитудой выходного сигнала, а также будем следить за амплитудой входного сигнала, чтобы мы были точно уверены, что на вход RC-цепи подается синус с постоянной амплитудой.

Что такое АЧХ и ФЧХ

Для экспериментального изучения АЧХ нам потребуется собрать простенькую схемку:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Наша задача состоит в том, чтобы менять частоту генератора и уже наблюдать, что покажет осциллограф на выходе цепи. Мы будем прогонять нашу цепь по частотам, начиная от самой малой. Как я уже сказал, желтый канал предназначен для визуального контроля, что мы честно проводим опыт.

Постоянный ток, проходящий через эту цепь, на выходе будет давать амплитудное значение входного сигнала, поэтому первая точка будет иметь координаты (0;4), так как амплитуда нашего входного сигнала 4 Вольта.

Следующее значение смотрим на осциллограмме:

Частота 15 Герц, амплитуда на выходе 4 Вольта. Итак, вторая точка (15;4)

Что такое АЧХ и ФЧХ

Третья точка (72;3.6). Обратите внимание на амплитуду выходного красного сигнала. Она начинает проседать.

Что такое АЧХ и ФЧХ

Четвертая точка (109;3.2)

Что такое АЧХ и ФЧХ

Пятая точка (159;2.8)

Что такое АЧХ и ФЧХ

Шестая точка (201;2.4)

Что такое АЧХ и ФЧХ

Седьмая точка (273;2)

Что такое АЧХ и ФЧХ

Восьмая точка (361;1.6)

Что такое АЧХ и ФЧХ

Девятая точка (542;1.2)

Что такое АЧХ и ФЧХ

Десятая точка (900;0.8)

Что такое АЧХ и ФЧХ

Ну и последняя одиннадцатая точка (1907;0.4)

Что такое АЧХ и ФЧХ

В результате измерений у нас получилась табличка:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Строим график по полученным значениям и получаем нашу экспериментальную АЧХ 😉

Что такое АЧХ и ФЧХ

Получилось не так, как в технической литературе. Оно и понятно, так как по Х берут логарифмический масштаб, а не линейный, как у меня на графике. Как вы видите, амплитуда выходного сигнала будет и дальше понижаться с увеличением частоты. Для того, чтобы еще более точно построить нашу АЧХ, требуется взять как можно больше точек.

Давайте вернемся к этой осциллограмме:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Здесь на частоте среза амплитуда выходного сигнала получилась ровно 2,8 Вольт, которые как раз и находятся на уровне в 0,707. В нашем случае 100% это 4 Вольта. 4х0,707=2,82 Вольта.

Что такое АЧХ и ФЧХ

АЧХ полосового фильтра

Существуют также схемы, АЧХ которых имеет вид холма или ямы. Давайте рассмотрим один из примеров. Мы будем рассматривать так называемый полосовой фильтр, АЧХ которого имеет вид холма.

Собственно сама схема:

Что такое АЧХ и ФЧХ

ачх полосового фильтра

Особенность таких фильтров, что они имеют две частоты среза. Определяются они также на уровне в -3дБ или на уровне в 0,707 от максимального значения коэффициента передачи, а еще точнее Ku max/√2.

полоса пропускания полосового фильтра

Так как в дБ смотреть график неудобно, поэтому я переведу его в линейный режим по оси Y, убирая маркер

Что такое АЧХ и ФЧХ

В результате перестроения получилась такая АЧХ:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Максимальное значение на выходе составило 498 мВ при амплитуде входного сигнала в 10 Вольт. Мдя, неплохой «усилитель») Итак, находим значение частот на уровне в 0,707х498=352мВ. В результате получились две частоты среза — это частота в 786 Гц и в 320 КГц. Следовательно, полоса пропускания данного фильтра от 786Гц и до 320 КГц.

На практике для получения АЧХ используются приборы, называемые характериографами для исследования АЧХ. Вот так выглядит один из образцов Советского Союза

Что такое АЧХ и ФЧХ

Фазо-частотная характеристика

ФЧХ расшифровывается как фазо-частотная характеристика, phase response — фазовый отклик. Фазо-частотная характеристика — это зависимость сдвига по фазе между синусоидальными сигналами на входе и выходе устройства от частоты входного колебания.

Разность фаз

Думаю, вы не раз слышали такое выражение, как » у него произошел сдвиг по фазе». Это выражение не так давно пришло в наш лексикон и обозначает оно то, что человек слегка двинулся умом. То есть было все нормально, а потом раз! И все :-). И в электронике такое тоже часто бывает) Разницу между фазами сигналов в электронике называют разностью фаз. Вроде бы «загоняем» на вход какой-либо сигнал, а выходной сигнал ни с того ни с сего взял и сдвинулся по времени, относительно входного сигнала.

Для того, чтобы определить разность фаз, должно выполняться условие: частоты сигналов должны быть равны. Пусть даже один сигнал будет с амплитудой в Киловольт, а другой в милливольт. Неважно! Лишь бы соблюдалось равенство частот. Если бы условие равенства не соблюдалось, то сдвиг фаз между сигналами все время бы изменялся.

Для определения сдвига фаз используют двухканальный осциллограф. Разность фаз чаще всего обозначается буквой φ и на осциллограмме это выглядит примерно так:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Строим ФЧХ RC-цепи в Proteus

Для нашей исследуемой цепи

Что такое АЧХ и ФЧХ

Для того, чтобы отобразить ее в Proteus мы снова открываем функцию «frequency response»

Что такое АЧХ и ФЧХ

Все также выбираем наш генератор

Что такое АЧХ и ФЧХ

Не забываем проставлять испытуемый диапазон частот:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Далее нажимаем ПКМ на самой табличке Frequency Response и видим вот такой выплывающий список, в котором нажимаем «Добавить трассы»

Что такое АЧХ и ФЧХ

Долго не думая, выбираем в первом же окошке наш выход out

Что такое АЧХ и ФЧХ

И теперь главное отличие: в колонке «Ось» ставим маркер на «Справа»

Что такое АЧХ и ФЧХ

Нажимаем пробел и вуаля!

фчх

Можно его развернуть на весь экран

Что такое АЧХ и ФЧХ

При большом желании эти две характеристики можно объединить на одном графике

фчх и ачх

Обратите внимание, что на частоте среза сдвиг фаз между входным и выходным сигналом составляет 45 градусов или в радианах п/4 (кликните для увеличения)

Что такое АЧХ и ФЧХ

В данном опыте при частоте более 100 КГц разность фаз достигает значения в 90 градусов (в радианах π/2) и уже не меняется.

Строим ФЧХ на практике

ФЧХ на практике можно измерить также, как и АЧХ, просто наблюдая разность фаз и записывая показания в табличку. В этом опыте мы просто убедимся, что на частоте среза у нас действительно разность фаз между входным и выходным сигналом будет 45 градусов или π/4 в радианах.

Итак, у меня получилась вот такая осциллограмма на частоте среза в 159,2 Гц

Что такое АЧХ и ФЧХ

Нам надо узнать разность фаз между этими двумя сигналами

разность фаз

Весь период — это 2п, значит половина периода — это π. На полупериод у нас приходится где-то 15,5 делений. Между двумя сигналами разность в 4 деления. Составляем пропорцию:

Что такое АЧХ и ФЧХ

Отсюда х=0,258п или можно сказать почти что 1/4п. Следовательно, разница фаз между двумя этими сигналами равняется п/4, что почти в точности совпало с расчетными значениями в Proteus.

Если Вы лучше воспринимаете информацию через видео, то к Вашему вниманию:

Резюме

Амплитудно-частотная характеристика цепи показывает зависимость уровня сигнала на выходе данного устройства от частоты передаваемого сигнала при постоянной амплитуде синусоидального сигнала на входе этого устройства.

Фазо-частотная характеристика — это зависимость сдвига по фазе между синусоидальными сигналами на входе и выходе устройства от частоты входного колебания.

Коэффициент передачи — это отношение напряжения на выходе цепи к напряжению на ее входе. Если коэффициент передачи больше единицы, то электрическая цепь усиливает входной ссигнал, если же меньше единицы, то ослабляет.

Полоса пропускания — это диапазон частот, в пределах которого АЧХ радиотехнической цепи или устройства достаточно равномерна, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы. Определяется по уровню 0,707 от максимального значения АЧХ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *