PROTOKÓŁ POMIAROWY – SPRAWOZDANIE

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI
Grupa
Lp.
1. 2. 3.
Temat

1. Cel ćwiczenia: poznanie charakterystyk częstotliwościowych liniowych układów

elektrycznych.

2. Schemat blokowy stanowiska do badania charakterystyk częstotliwościowych

Do badania charakterystyk częstotliwościowych układów RC służy stanowisko pomiarowe, przedstawione na rys. 1, natomiast schematy badanych układów przedstawiono przy odpowiednich tabelach.

Rys. 1: Schemat blokowy stanowiska do badania charakterystyk częstotliwościowych.

3. Wykaz przyrządów i elementów pomiarowych:

Lp.	Oznaczenie przyrządu na schemacie	Nazwa przyrządu	Typ	Klasa dokładności	Wykorzystywane zakresy pomiarowe
1.	Generator	Generator funkcyjny	Instek SFG-2110	± 20ppm	200Hz-1MHz
2.	Fazomierz	Oscyloskop cyfrowy	Agilent HP 54621A	2˚	-90 - 90
3.	V1	Miernik uniwersalny	-	0,05 [V]	0 – 5 [V]
4.	V2	Miernik uniwersalny	-	0,05 [V]	0 – 5 [V]
5.	C	Kondensator dekadowy	DK50	-	-
6.	R	Rezystor dekadowy	DR4b-16	-	-

4. Badanie górnoprzepustowego filtru RC
4.1. Schemat układu badanego

Rys. 2: Układ RC I-rzędu - górnoprzepustowy.

Tabela 1:

	Wartości stałe: R1 =1 k Ω , C1 =31,8 nF , fg= 5 kHz
Lp.	POMIARY
	f
	[Hz]
1.	200
2.	300
3.	350
4.	400
5.	450
6.	500
7.	1000
8.	2000
9.	2500
10.	3400
11.	4100
12.	4500
13.	5000
14.	6000
15.	50000
16.	60000

Przykładowe Obliczenia:

K[V/V]=$\ \frac{U_{2}}{U_{1}}$ = $\frac{0,2}{5}$=0,04

K_dB[dB]=20*log(K)=20*log(0,04)= -27,96

f_g$= \frac{1}{2*\pi*R_{1}*C_{1}} = \frac{1}{6,28*1000*31,8*10^{- 9}} =$5 kHz

$\log\left( \frac{f}{f_{g}} \right)$=$\log\left( \frac{200}{5000} \right)$=-1,22

Częstotliwość graniczna odczytana z charakterystyki wyniosła dokładnie tyle samo co obliczona czyli 5kHz

Częstotliwość graniczna odczytana z charakterystyki wyniosła niecałe 5kHz (około 4,9)

5. Badanie dolnoprzepustowego filtru RC
5.1. Schemat układu badanego

Rys. 3: Układ RC I-rzędu – dolnoprzepustowy.

Tabela 2:

	Wartości stałe: R2 =1 k Ω , C2 =13,26 nF , fg= 12 kHz
Lp.	POMIARY
	f
	[Hz]
1.	1000
2.	6000
3.	12000
4.	15000
5.	18000
6.	20000
7.	25000
8.	30000
9.	34000
10.	38000
11.	40000
12.	50000
13.	60000
14.	70000
15.	100000

Przykładowe Obliczenia:

K[V/V]=$\ \frac{U_{2}}{U_{1}}$ = $\frac{5}{5}$=1

K_dB[dB]=20*log(K)=20*log(1)= 0

f_g$= \frac{1}{2*\pi*R_{2}*C_{2}} = \frac{1}{6,28*1000*13,26*10^{- 9}} =$12 kHz

$\log\left( \frac{f}{f_{g}} \right)$=$\log\left( \frac{1000}{12000} \right)$=-1,08

Częstotliwość graniczna odczytana z wykresu wynosi niecałe 12kHz (około 11,5), jest więc bliska wartości obliczonej

Częstotliwość graniczna odczytana z wykresu wynosi nie całe 12 kHz czyli blisko wartości obliczonej

6. Badanie dolnoprzepustowego filtru RC
6.1. Schemat układu badanego

Rys. 4: Układ środkowoprzepustowy.

Tabela 3:

	Wartości stałe: R1 =1 k Ω , C1 =31,8 nF , R2 =1 k Ω , C2 =13,26 nF , fg1= 5 kHz, fg2= 12 kHz
Lp.	POMIARY
	f
	[Hz]
1.	1000
2.	1500
3.	2000
4.	3000
5.	3500
6.	4000
7.	4500
8.	5000
9.	8500
10.	9800
11.	12000
12.	15000
13.	18000
14.	22000
15.	30000
16.	40000
17.	50000
18.	70000
19.	85000
20.	100000

Przykładowe Obliczenia:

K[V/V]=$\ \frac{U_{2}}{U_{1}}$ = $\frac{0,956}{5}$=0,19

K_dB[dB]=20*log(K)=20*log(0,19)= -14,37

logf = log5000=3,7

Częstotliwość granicznej nie da się odczytać z żadnej z charakterystyk, prawdopodobnie jest to spowodowane błędem podczas pomiarów lub wadliwym działaniem oscyloskopu

Częstotliwość środkowa z założenia powinna się równać średniej arytmetycznej częstotliwości granicznej dolnej i górnej czyli 8,5kHz, z charakterystyki odczytujemy wartość około 6,2kHz