1.Tabela pomiarów.

Filtr dolnoprzepustowy Filtr górnoprzepustowy Filtr pasmowy Filtr zaporowy

Lp.	fg = 63 Hz f (Hz)	poziom (dB)	fd = 63 Hz f (Hz)	poziom (dB)	fd = 45 Hz f (Hz)	fg = 90 Hz poziom (dB)	fd = 45 Hz f (Hz)	fg =90 Hz poziom (dB)
1	48	0	7	-20	10	-20	10	-1,9
2	49	-0,2	30	-20	25	-19,9	20	-2
3	50	-0,8	40	-19	30	-17,9	30	-2,3
4	51	-1,2	45	-17	35	-15,1	35	-3,8
5	52	-1,8	50	-15	38	-11,6	36	-4,8
6	53	-2,2	51	-14,3	40	-8,9	37	-6,2
7	54	-3,2	53	-13,3	41	-7,4	39	-10
8	55	-4,3	53	-12,5	42	-5,9	40	-10,8
9	56	-5	54	-12	43	-4,2	42	-12,2
10	57	-6,1	55	-11,1	44	-3	45	-15,1
11	58	-7,4	56	-10	45	-1,7	47	-15,9
12	59	-8,7	57	-8,6	46	-0,9	49	-16,8
13	60	-9,7	58	-7,1	47	-0,1	50	-17,2
14	61	-10,4	59	-6	48	0	55	-19,2
15	62	-11,2	60	-4,8	49	0	60	-19,4
16	63	-11,9	61	-3,2	55	0	65	-18,8
17	64	-12,4	62	-2,9	60	0	70	-16,8
18	65	-13,2	63	-1,9	70	-0,2	73	-15,8
19	66	-13,9	64	-1	73	-2,1	75	-15,3
20	70	-15,6	65	-0,3	75	-3,1	80	-12,6
21	75	-16,9	66	0	78	-4,2	83	-11
22	80	-18			80	-5,8	85	-9,9
23	85	-19			82	-6,9	88	-7,4
24	90	-19,4			85	-9,1	90	-6,2
25	95	-19,9			90	-11,7	91	-5,7
26	100	-20			95	-13,8	92	-4,9
27					100	-15,4	93	-4,3
28					105	-16,3	94	-4
29					110	-17	95	-3,6
30					120	-20	96	-3,1
31					130	-20	97	-2,9
32					200	-20	99	-2,2
33							100	-2,1
34							120	-1,9
35							150	-1,8
36							200	-1,4
37							250	-1,2

2. Schemat stanowiska pomiarowego.

BOGDAN WSTAW RYSUNEK NR 1

3.Badanie filtru górnoprzepustowy.

Użyty w pomiarze filtr przepuszczał teoretycznie sygnał przekraczający częstotliwość f_g = 63Hz. Z przeprowadzonych w czasie ćwiczenia pomiarów, można wywnioskować, że użyty w pomiarze filtr ma inną charakterystykę częstotliwości. Wartość tłumienia sygnałów przy 63 Hz powinna wynosić - 3 dB, zaś wartość zmierzona wynosi - 1,9 Hz. Wykres wykonany na podstawie zmierzonych wartości odbiega od wykresu charektyzującego filtr idealny, który charakteryzuje się tym, iż sygnały o częstotliwości mniejszej od 63 Hz ulegają bardzo mocnemu tłumieniu ( w granicach -∞). Na podstawie przeprowadzonych pomiarów można wywnioskować, że tłumienie nie rośnie skokowo w jednym punkcie od -∞ do 0 , ale w przedziale od 40 do 66 Hz.

WSTAW RYS. 2

Wykres częstotliwości filtru idealnego górnoprzepustowego.

4.Badanie filtru dolnoprzepustowego.

Wg teoretycznych założeń badany filtr dolnoprzepustowy powinien tłumić sygnał o częstotliwości większej od 63 Hz. W rozpatrywanym przez nas przypadku sygnał o częstotliwości równej 63 Hz powinien mieć wartość tłumienia równą - 3 dB , a proces ten zachodził przy częstotliwości 54 Hz. Badany filtr zachowywał się tak, jakby jego górną częstotliwością f_g była wartość 54 Hz. Powodem powstania błędu nie była niedokładność wykonania ćwiczenia, lecz wada przyrządów pomiarowych, lub emitujących sygnał.

Wstaw RYS.3

Wykres częstotliwości filtru idealnego dolnoprzepustowego

5.Badanie filtru pasmowego.

Badany filtr miał przepuszczać sygnały o częstotliwości od 45 Hz do 90 Hz. Tak powinien zachowywać się filtr idealny pasmowy. W rozpatrywanym przez nas przypadku filtr zachowywał się inaczej., pokazuje to wykres. Widoczne są na nim różnice pomiędzy lewa a prawą stroną. Lewa strona wykresu jest bardziej stroma i jej kształt jest bardziej regularny. Jest to dowód na to, iż sygnały o częstotliwości mniejszej od 45 Hz są silnie i skutecznie tłumienie. Nie da się powiedzieć tego samego o prawej stronie wykresu. Jego kształt jest mniej regularny. Spowodowane jest to dużymi skokami wartości. Dla wartości 90 Hz wartość tłumienia wynosi -11,7 dB, a nie -3 dB. Wykorzystywany w ćwiczeniu filtr zachowywał się tak, jakby jego górny zakres częstotliwości wynosił 75 Hz. Taka rozbieżność wyników mogła być spowodowana poprzez niedokładność wykonania pomiarów. Do powstania mogła przyczynić się także wada użytych urządzeń oraz trudności przy odczycie badanych wartości.

Wielkości charakterystyczne dla filtru pasmowego.

• Częstotliwość środkowa f₀.

,

gdzie :

f_d = 45 Hz

f_g = 90 Hz

• Bezwzględna szerokość pasma przepustowego filtru.

• Względna szerokość pasma przepustowego B.

WSTAW RYS. 4

Wykres charakteryzujący filtr pasmowy idealny.

6. Badanie filtru zaporowego.

Badany filtr miał nie przepuszczać sygnały o częstotliwościach od 45 do 90 Hz. W badanym przypadku zakres ten zawierał się od 35 do 96 Hz. W czasie przeprowadzania pomiarów ani razu nie uzyskano tłumienia równego 0 dB. Przyczyną tego zjawiska mogła być wada i niedokładność urządzeń pomiarowych. Mogło przyczynić się także niedokładne wykonanie pomiarów. Wykres wykonany na podstawie wartości pomiarowych jest w miarę regularny i zbliżony kształtem do charakterystyki częstotliwości filtrów rzeczywistych zaporowych.

WSTAW RYS.6

Wykres charakteryzujący filtr zaporowy rzeczywisty.

WSAW RYS. 5

Wykres charakteryzujący filtr zaporowy idealny.

Badanie filtrów

Wykonali:

Marcin Szymaniuk

Marcin Leszczyński

Marek Siciński

Mariusz Słucki

Emilian Sańko-Sawczenko

Rafał Wielicki

AiR grupa 2

Sem III 1997/98

---