ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО rc …§ерняев...
TRANSCRIPT
![Page 1: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/1.jpg)
1
ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC
ФИЛЬТРА ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ СВЕРХНИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Экспериментальная часть курсовой работы выполнялась в
лаборатории низких температур ИФП им. П. Л. Капицы РАН
Черняев Сергей Аркадьевич БИТ 153
Науч.рук: д.ф.-м.н. Арутюнов Константин Юрьевич.,
зав. лаб. ИФП им. П.Л. Капицы РАН
![Page 2: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Задача
1.Любые эксперименты при сверхнизких
температурах (менее 100 мК) нуждаются
в минимизации притока энергии
2. Из-за острой необходимости фильтрации
электрических соединений с образцом нужно
было создать эффективные RC фильтры и
измерить их амлитудно-частотные
характеристики
![Page 3: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Фотографии образцов
![Page 4: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Экспериментальная установка
![Page 6: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Схема экспериментальной установки
![Page 7: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/9.jpg)
9
ПО для измерений
![Page 10: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Результаты экспериментов
![Page 12: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/12.jpg)
12
График зависимости отношения напряжений по частоте в differential mode(Фиол - He, 4.2K; Зелён - N, 77K; Голуб - комн. темп., 298K)
![Page 13: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/13.jpg)
13
График зависимости отношения напряжений по частоте в common mode(Фиол - He, 4.2K; Зелён - комн. темп., 298K)
![Page 14: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Сравнение результатов при differential (фиол) и common mode (зелён)
![Page 15: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Схема симуляции
![Page 16: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Результат симуляции
(Фиол - LTSpice; Зелён - Экспер)
![Page 17: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Длина фильтра 35см, комнатная температура
(Фиол - LTSpice; Зелён - Экспер)
![Page 18: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Теоретическая симуляция фильтра длинной 1.5м
(Фиол - LTSpice)
![Page 19: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Выводы
1. Были сделаны недорогие и эффективные фильтры
2. Частота среза для фильтра длиною 20см составляет 100МГц
3. Теоретический расчёт показал, что у реального фильтра с длиной
1.5 метра частота среза находится в промежутке от 1МГц до 10МГц,
что подходит для наших целей, т.е для фильтрации электромагнитных шумов
![Page 20: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Благодарности
Выражаю огромную благодарность моему научному
руководителю за предоставления возможности и помощи
в работе над столь интересным заданием;
преподавательскому составу МИЭМ за знания,
полученные мною для выполнения данной работы,
а также к.ф.-м.н Завьялову Виталию Вадимовичу,
старшему научному сотруднику в ИФП им. Капицы,
за помощь в написании ПО для эксперимента.
![Page 21: ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ПОЛОСКОВОГО RC …§ерняев МКР.pdf12 График зависимости отношения напряжений](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022070109/6045d74cc677153e9e7bc668/html5/thumbnails/21.jpg)
21
[1] R. L. Kautz, G. Zimmerli, and J. M. Martinis,
J. Appl. Phys. 73, 2386 1993.
[2] K. Bladh, D. Gunnarsson, E. Hurfeld, S. Devi, C. Kristoffersson,
B. Smalander, S. Pehrson, T. Claeson, P. Delsing, and M. Taslakov,
Rev. Sci. Instrum. 74, 1323 2003.
[3] J. M. Martinis, M. H. Devoret and J. Clarke,
Phys. Rev. B 35, 4682 (1987).
[4] F. P. Milliken, J. R. Rozen, G. A. Keefe and R. H. Koch,
Rev. Sci. Instrum. 78, 024701 (2007).
[5] Lafe Spietz, John Teufel, and R. J. Schoelkopf arXiv:cond-mat/0601316
Список использованной литературы