Pracownia urządzeń mechatronicznych
Data:
Klasa:
Uczestnicy:

Spis przyrządów:

-Stanowisko do badania filtrów

-Generator funkcyjny

-Oscyloskop dwukanałowy

Schemat układu pomiarowego:

15.1.Badanie filtra dolnoprzepustowego FDP:

15.1.1.Schemat:

15.1.2.Wyznaczanie charakterystyki amplitudowej IKUI[dB]=f(f), charakterystyki fazowej φ=f(f) i częstotliwości granicznej fg badanego filtra.

Na wejście badanego filtra podajemy sygnały elektryczne sinusoidalne o stałej amplitudzie Uim=4V, ale o różnych częstotliwościach. Odczytujemy Uom oraz ϕ dla wszystkich sygnałów wejściowych. Obliczamy moduł transmitancji IKuI i wyznaczamy charakterystyki i fg.

15.1.3.Tabela pomiarowa

	S1=1 S2=1 Uim=4V
LP	f
	[Khz]
1	0,05
2	0,2
3	0,5
4	1
5	1,5
6	2
7	2,5
8	3
9	4
10	5
11	10
12	20
13	50
14	100
15	200
16	500

15.1.4. Przykładowe obliczenia:

IKuI[dB]=20log(Uom/Uim)=20log(2/4)= -6,02

IKuI[v/v]=Uom/Uim=0,04/4=0,01

15.1.5.Wyznaczone charakterystyki i fg. Rysujemy je w skali logarytmicznej w oparciu o

uzyskane układy współrzędnych.

IKUI[dB]=f(f)

φ=f(f)

15.1.6.Wnioski

- Filtr przepuszcza sygnały o małej częstotliwości (od 1000Hz filtruje).

- Przebiegi charakterystyk są zgodnie z wzorcami oprócz zafalowania na końcu charakterystyki |𝐾𝑢|𝑑𝑏=𝑓(𝑓) podobnie jak w charakterystyce φ=f(f).

- Fg wyznaczone metodą graficzną wyszło bardzo zbliżone do Fg wyznaczone metodą techniczną lecz nie było ono takie same, spowodowane to było prawdopodobnie zbyt słaba jakością wykonanych pomiarów oraz samego wykresu

15.2.Badanie filtra górnoprzepustowego FGP:

15.2.1.Schemat ideowy filtra:

15.2.2. Wyznaczanie charakterystyki amplitudowej IKUI[dB]=f(f), charakterystyki fazowej ϕ=f(f) i częstotliwości granicznej fg badanego filtra.

15.2.3.

	S1=1 S2=1 Uim=4V
LP	f
	[Khz]
1	0,05
2	0,2
3	0,5
4	1
5	1,5
6	2
7	2,5
8	3
9	4
10	5
11	10
12	20
13	50
14	100
15	200
16	500

15.2.4. Przykładowe obliczenia:

IKuI[dB]=20log(Uom/Uim)=20log(0,05/4)=-38,06

IKuI[v/v]=Uom/Uim=4/4=1

15.2.5. Wyznaczone charakterystyki i fg. Rysujemy je w skali logarytmicznej w oparciu o uzyskane układy współrzędnych.

IKUI[dB]=f(f)

φ=f(f)

15.2.6.Wnioski

- Filtr przepuszcza sygnały o dużej częstotliwości (działał poniżej 5000Hz), kąt fazowy malał, a oba wzmocnienia rosły wraz z Uo(m) 

-Charakterystyki były podobne do wzorcowych.

-Fg wyznaczone metodą graficzną wyszło bardzo zbliżone do Fg wyznaczone metodą techniczną lecz nie było ono takie same, spowodowane to było prawdopodobni zbyt słaba jakością wykonanych pomiarów oraz samego wykresu.

15.3.Badanie filtra pasmowo przepustowego FPP złożonego z filtrów FDP i FGP połączonych kaskadowo.

15.3.1.Schemat ideowy blokowy:

15.3.2. Wyznaczanie charakterystyki amplitudowej IKUI[dB]=f(f), charakterystyki fazowej ϕ=f(f) i częstotliwości granicznej fg badanego filtra.

15.3.3 Tabela pomiarowa

	S1=1 S2=1 Uim=4V
LP	f
	[Khz]
1	0,05
2	0,2
3	0,5
4	1
5	1,5
6	2
7	2,5
8	3
9	4
10	5
11	10
12	20
13	50

15.3.4.

Przykładowe obliczenia:

IKuI[dB]=20log(Uom/Uim)=20log(3,8/4)= -0,44

IKuI[v/v]=Uom/Uim=2/4=0,5

15.3.5. Wyznaczone charakterystyki i fg. Rysujemy je w skali logarytmicznej w oparciu o uzyskane układy współrzędnych.

IKUI[dB]=f(f)

φ=f(f)

15.3.6.Wnioski

-Filtr przepuszcza sygnały mieszczące się w określonym paśmie częstotliwości

- Ku najpierw rosło ,a potem malały tak jak Uo(m), kąt fazowy cały czasy na całym przebiegu malał, lecz również był trochę bardziej „pofalowany” niż wzorcowy przebieg.

- Fg wyznaczone metodą graficzną wyszło bardzo zbliżone do Fg wyznaczone metodą techniczną lecz nie było ono takie same, spowodowane to było prawdopodobni zbyt słaba jakością wykonanych pomiarów oraz samego wykresu.