POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
||
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI |
Ćwicz. nr 2 |
|
TEMAT: FILTRY CZĘSTOTLIWOŚCIOWE
|
DATA: 1995.10.18 |
|
WYKONAŁ: ADAM KURNICKI |
GRUPA: ED 3.4 |
OCENA: |
SKŁAD GRUPY LABORATORYJNEJ:
Jurkiewicz Stanisław
Kęsik Jacek
Kurnicki Adam
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze specyfiką działania filtrów częstotliwościowych oraz wyznaczanie częstotliwościowej charakterystyki
współczynnika tłumienia tych filtrów .
Przyrządy pomiarowe :
POWER GENERATOR type PO - 27
DIGITAL MULTIMETR type V543
Oscyloskop DT-525A
Schemat układu pomiarowego:
WZMAC.
GENERATOR BADANY Osc
220 V V1 FILTR V2
CZĘST.
Badane filtry częstotliwości :
L=0,684 H 2C 2C
18uF 18uF
18uF 18uF L 0,684 H
1. Dolnoprzepustowy 2. Górnoprzepustowy
= 46 = 46 2C=18uF 2C=18uF
C 18 uF R 46
Tabela pomiarów :
|
Pomiary |
Obliczenia |
|
||||
Filtr |
f |
U1 |
U2 |
U1 U2 |
a
|
Przebiegi napięcia na wyjściu filtru |
|
|
Hz |
V |
V |
|
dB |
( f = 80 Hz ) |
|
Dolnoprzepustowy LC
|
20 40 50 60 80 100 120 140 160 200 |
4
|
4,9 9,1 9 5,1 2,15 1,2 0,75 0,55 0,4 0,25 |
0,8 0,43 0,45 0,8 1,85 3,4 5,25 7,4 10,25 16 |
- 1,8 - 7,6 - 7,02 - 2,1 5,43 10,6 14,4 17,4 20,22 24,1 |
u [ V ]
3
t -3
|
|
Górnoprzepustowy LC
|
20 30 40 60 80 100 120 140 160 200 |
4
|
1,2 4 6,8 8,85 6,2 5,3 4,9 4,7 4,55 4,4 |
3,35 1 1,7 0,45 0,65 0,75 0,82 0,85 0,88 0,9 |
10,45 0 - 4,6 - 6,93 - 3,8 - 2,45 - 1,76 - 1,38 - 1,12 - 0,83 |
u [ V ]
8
t -8
|
|
Dolnoprzepustowy RC
|
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 |
4 |
4,1 4,05 3,4 3,9 3,75 3,65 3,5 3,35 3,2 3,05 |
0,97 0,98 1 1,03 1,06 1,1 1,14 1,19 1,25 1,3 |
- 0,23 - 0,15 0,02 0,24 0,5 0,82 1,14 1,54 1,9 2,3 |
u [ V ]
3,5
t -3,5
|
|
Górnoprzepustowy RC
|
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 |
4 |
0,38 0,75 1,1 1,4 1,7 1,95 2,2 2,45 2,62 2,78 |
10,5 5,4 3,65 2,85 2,35 2,05 1,8 1,65 1,53 1,45 |
20,4 14,65 11,29 9,12 7,43 6,2 5,15 4,35 3,7 3,15 |
u [ V ]
2
t -2
|
|
Wzory i obliczenia
Współczynnik tłumienia :
np.
Częstotliwość graniczna :
1. Filtr dolnoprzepustowy LC
2. Filtr górnoprzepustowy LC
3. Filtr dolnoprzepustowy RC
4. Filtr górnoprzepustowy RC
Wnioski :
1. Otrzymane z pomiarów charakterystyki a = f (f) mają przybliżony kształt do
charakterystyk teoretycznych ( „książkowych” ).
2. Znaczne odstępstwa od charakterystyk teoretycznych widoczne są jedynie
w pasmie przepustowym filtrów LC . Ma to miejsce , ponieważ współczynnik
tłumienia (a) tych filtrów ( w stanie jałowym pracy filtru ) osiąga wartość 0 tylko
wówczas gdy parametr łańcuchowy A=±1. Zachodzi to jedynie dla częstotliwości granicznej fo oraz w przypadku: filtru dolnoprzepustowego gdy f→0 i filtru górnoprzepustowego gdy f→∞ . Poza tymi przypadkami wartość skuteczna
napięcia na wyjściu filtru jest wyższa niż na wejściu .
3. Częstotliwości graniczne odczytane z charakterystyk pokrywają się z
częstotliwóściami granicznymi otrzymanymi na drodze obliczeń.
4. Częstotliwość graniczna filtru dolnoprzepustowego RC wynosząca 384 Hz
na skutek ograniczonego zakresu częstotliwości pomiarowych do 200 Hz nie
mogła być wyznaczona z wykresu.
5. W przypadku filtrów RC , współczynnik tłumienia ( dla f≠0 ) , w odróżnieniu
od filtrów reaktancyjnych , nie jest większy od 0, tzn. pewne tłumienie sygnałów
zauważalne jest nawet w pasmie przepustowym .