AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA

im. Stanisława Staszica w Krakowie

WYDZIAŁ INŻYNIERII

MECHANICZNEJ I ROBOTYKI

KATEDRA ROBOTYKI I

MECHATRONIKI

Elektronika w mechatronice

Sprawozdanie 9. Wzmacniacz operacyjny – filtry

aktywne

Opracowali: Marek Miodunka, Tomasz Strzałka

Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z budową filtrów aktywnych przy użyciu wzmacniaczy operacyjnych.

Zadanie 1. Filtr dolnoprzepustowy

Zbudowano następujący układ filtra dolnoprzepustowego:

Założono częstotliwość odcięcia 1kHz

Na podstawie wzoru:

𝑓

𝑐

=

1

2𝜋𝑅

1

𝐶

1

przyjęto:

𝑅

1

= 2000Ω 𝐶

1

= 80𝑛𝐹

Co daje częstotliwość odcięcia 995Hz.

Następnie wykreślono charakterystyki amplitudowo-fazowe:

Uzyskana charakterystyka jest niewątpliwie charakterystyką filtra dolnoprzepustowego. Z
wykresu odczytano częstotliwość odcięcia: 991 Hz, która jest w przybliżeniu zgodna z
obliczeniami.

Zadanie 2. Filtr górnoprzepustowy

W kolejnym zadaniu zbudowano następujący układ filtra górnoprzepustowego:

Założono taką samą częstotliwość odcięcia jak w pierwszym zadaniu. W związku z tym, że
wzór na częstotliwość odcięcia się nie zmienia, wartości elementów pasywnych zostają bez
zmian.

Następnie wykreślono charakterystyki amplitudowo-fazowe

Z wykresu odczytano częstotliwość odcięcia: 990 Hz, która w przybliżeniu pokrywa się z
obliczeniami.

Wnioski



Filtry budowane z wykorzystaniem wzmacniaczy operacyjnych wzmacniają sygnał w
zakresie częstotliwości, która jest dla nas interesująca



Dzięki wykorzystaniu wzmacniaczy operacyjnych zyskujemy zalety tych
komponentów, czyli rezystancje oraz wzmocnienie



Filtry aktywne charakteryzują się niskim zniekształceniem sygnału, dużą dynamiką
(stosunek maksymalnej mocy wyjściowej do mocy szumów własnych) oraz stałym
wzmocnieniem dla pasma



W stosunku do filtrów pasywnych tłumienie niepożądanych częstotliwości jest
znacznie skuteczniejsze