Варіант 7Подільники напруги Подільник напруги — пристрій, в якому вхідна і вихідна напруга зв'язані коефіцієнтом передачі. Як дільник напруги зазвичай застосовують регулювальний опір (потенціометр). Являє собою дві ділянки кола, що називаються плечима, сума напруги на яких рівна вхідній напрузі. Плече між нульовим потенціалом і середньою точкою називають нижнім, а інше — верхнім. Поділяють лінійні і нелінійні дільники напруги. В лінійних вихідна напруга міняється по лінійному закону в залежності від вхідної. Такі дільники використовуються для задання потенціалів і робочої напруги в різних точках електронних схем. В нелінійних дільниках вихідна напруга залежить від коефіцієнта нелінійно. Опір може бути як активним, так і реактивним. Резистивний подільник напруги Найпростіший резистивний дільник напруги (рис.1) являє собою два послідовно включених резистора R1 і R2, підключених до джерела напруги Uвх. Оскільки резистори з'єднані послідовно, то струм через них буде постійний. Падіння напруги на кожному резисторі згідно закону Ома буде пропорційно його опору. Слід звернути увагу, що опір навантаження дільника напруги повинен бути багато більше власного опору дільника, щоб у розрахунках цим опором можна було б знехтувати.

 Рис. 1. Найпростіший резистивний подільник напруги. Розрахунок опорів. Спочатку необхідно визначити величину струму подільника, що працює при відключеному навантаженні. Цей струм повинен бути значно більше струму (зазвичай беруть перевищення від 10 раз за величиною), споживаного навантаженням, але при цьому зазначений струм не повинен створювати зайве навантаження на джерело напруги U. Виходячи з величини струму, за законом Ома визначають значення сумарного опору R = R1 + R2. Залишається тільки взяти конкретні значення опорів зі стандартного ряду, співвідношення величин яких близько необхідному відношенню напруг, а сума величин близька розрахункової. При розрахунку реального подільника необхідно враховувати температурний коефіцієнт опору, допуски на номінальні значення опорів, діапазон зміни вхідного напруги і можливі зміни властивостей навантаження подільника. Фільтр нижніх частот Фільтр нижніх частот (ФНЧ) - один з видів аналогових або електронних фільтрів, ефективно пропускає частотний спектр сигналу нижче деякої частоти (частоти зрізу), і зменшує (пригнічує) частоти сигналу вище цієї частоти. Ступінь придушення кожної частоти залежить від виду фільтра. Найпростіший ФНЧ (див. рис.2) утворюється з резистивного подільника напруги шляхом заміни активного опору в нижньому плечі на реактивний (ємнісний).



 Рис. 2. Найпростіший ФНЧ на конденсаторі та резисторі Фільтр верхніх частот Фільтр верхніх частот (ФВЧ) - електронний або інший фільтр, що пропускає високі частоти вхідного сигналу, при цьому придушуючи частоти сигналу менше, ніж частота зрізу. Ступінь придушення залежить від конкретного типу фільтра. Найпростіший ФВЧ (див. рис.3) утворюється з резистивного подільника напруги шляхом заміни активного опору в верхньому плечі на реактивний (ємнісний).



 Рис. 3. Найпростіший ФВЧ на конденсаторі та резисторі Порядок виконання роботи № 1 В симуляторі idealCircuit скласти схему резистивного подільника напруги згідно рис. 1. Номінали опорів наведені в табл. 1. Промоделювати роботу резистивного подільника напруги в режимі Transient Analysis на постійному та на змінному струмі (тип та параметри струму задаються у властивостях компонента Voltage Source). Отримати графічне представлення АЧХ та ФЧХ в режимы AC Analysis. Визначити коефіцієнт передачі за напругою (відношення вихідної напруги до вхідної). Моделювання провести на постійному та на змінному струмі з частотою 1 Гц, 10 Гц, 100 Гц, 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц, 1 МГц. Згідно рис. 2 реалізувати і дослідити (аналогічно п.1) в симуляторі idealCircuit фільтр нижніх частот. Номінали опорів наведені в табл. 1. Ємність конденсатора задається керівником занять. Згідно рис. 3 реалізувати і дослідити (аналогічно п.1) в симуляторі Multisim 10.0 ...