SPRAWOZDANIE
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI
Grupa I7Y1S1 Podgrupa I Numer ćwiczenia 5
Lp. Nazwisko i imiÄ™ Data wykonania 19.05.2008r.
1. Liponoga Anna ćwiczenia
2. Madejski Paweł Prowadzący ćwiczenie
3. Nogal Adrian Podpis
4. Masiak Hubert
5. Lepel A
ukasz Ocena
6. sprawozdania
Temat BADANIE CHARAKTERYSTYK CZ
STOTLIWOÅšCIOWYCH UKA
ADU
ELEKTRYCZNEGO
Cel ćwiczenia: poznanie charakterystyk częstotliwościowych liniowych układów
elektrycznych.
1. Schemat blokowy stanowiska do badania charakterystyk częstotliwościowych.
Do badania charakterystyk częstotliwościowych układów RC słu\
y stanowisko
pomiarowe, przedstawione na rys. 1, natomiast schematy badanych układów przedstawiono
przy odpowiednich tabelach.
FAZOMIERZ
Åš
a)
1
2
GENERATOR
UKA
AD
SYGNAA
OWY
V2
V1 BADANY
1'
2'
Rys. 1 Schemat blokowy stanowiska do badania charakterystyk częstotliwościowych.
2. Wykaz przyrządów i elementów pomiarowych.
Oznaczenie Wykorzystywane
Klasa
Lp. przyrzÄ…du na Nazwa przyrzÄ…du Typ zakresy
dokładności
schemacie pomiarowe
Generator Amrel(Americal 200-2k, 2k-20k,
1. FG-513 -
20k-200k
sygnałowy Reliance)
2. Fazomierz Agilent 54621A - -
3. V1 Miernik uniwersalny UM-110 - 1V, 3V
4. V2 Miernik uniwersalny UM-110 - 300mV, 1V, 3V
5. R Rezystor dekadowy DRG-16 - -
6. C Kondensator dekadowy DK50 - -
3. Tabele i obliczenia.
a) Układ RC I-rzędu  górnoprzepustowy
C1
R1
U U
1 2
Tab. a)
Wartości stałe
R1=500[&!] C=35[nF] fg1=9099 [Hz]
POMIARY OBLICZENIA OBLICZENIA TEORETYCZNE
Lp. f U1 U2 Åš Ku Ku Re[Ku] Im[Ku] Ku Ku Åš Re[Ku] Im[Ku]
[Hz] [V] [V] [1o] [V/V] dB - - [V/V] dB [1o] - -
1. 2000 0,5 75 0,2 -13,98 0,05 0,19 0,21 -13,36 77,56 0,05 0,21
2. 4000 1 64 0,4 -7,96 0,18 0,36 0,40 -7,91 66,22 0,16 0,37
3. 6000 1,3 56 0,52 -5,68 0,29 0,43 0,55 -5,18 56,55 0,30 0,46
4. 8000 1,6 48 0,64 -3,88 0,43 0,48 0,66 -3,61 48,63 0,44 0,50
5. 10000 1,8 41 0,72 -2,85 0,54 0,47 0,74 -2,62 42,25 0,55 0,50
6. 12000 1,9 36 0,76 -2,38 0,61 0,45 0,80 -1,97 37,13 0,64 0,48
7. 14000 2,0 31 0,80 -1,94 0,69 0,41 0,84 -1,53 32,98 0,70 0,46
8. 16000 2,5 2,1 28 0,84 -1,51 0,74 0,39 0,87 -1,22 29,58 0,76 0,43
9. 18000 2,2 26 0,88 -1,11 0,79 0,39 0,89 -0,99 26,77 0,80 0,40
10. 20000 2,2 24 0,88 -1,11 0,80 0,36 0,91 -0,82 24,42 0,83 0,38
11. 22000 2,2 21 0,88 -1,11 0,82 0,32 0,92 -0,69 22,42 0,85 0,35
12. 24000 2,2 19 0,88 -1,11 0,83 0,29 0,94 -0,58 20,72 0,87 0,33
13. 26000 2,3 18 0,92 -0,72 0,87 0,28 0,94 -0,50 19,24 0,89 0,31
14. 28000 2,3 16 0,92 -0,72 0,88 0,25 0,95 -0,44 17,96 0,90 0,29
15. 30000 2,3 15 0,92 -0,72 0,89 0,24 0,96 -0,38 16,83 0,92 0,29
Obliczenia:
" Moduł transmitancji napięciowej Ku [V/V]:
Ku[V/V]=
Ku[V/V] = [V/V]
" Moduł transmitancji napięciowej Ku [dB]:
Ku[dB]= 20*log10( )
Ku[dB]= 20*log10( ) = - 0,70 [dB]
" Część rzeczywista transmitancji Re[Ku]:
P(f)= Re[Ku]= Ku * cosÅš
Re[Ku]= 0,2 * cos(75 o)= 0,05
" Część urojona transmitancji Im[Ku]:
Q(f)= Im[Ku]= Ku * sinÅš
Im[Ku]= 0,2 * sin(75 o)= 0,19
Obliczenia teoretyczne:
" Częstotliwość graniczna:
1
Ég =
RC
1
fg1 =
2Ä„ R1C1
= = 9099[Hz]
" Moduł transmitancji napięciowej Ku [V/V]:
K u = = 0,21
" Moduł transmitancji napięciowej Ku [dB]:
" Przesunięcie fazowe między sygnałem wejściowym a wyjściowym
" Część rzeczywista transmitancji Re[Ku]:
P(f)= Re[Ku]= Ku * cosÅš
Re[Ku]= 0,21 * cos(77,56 o) = 0,05
" Część urojona transmitancji Im[Ku]:
Q(f)= Im[Ku]= Ku * sinÅš
Im[Ku]= 0,21 * sin(77,56 o)= 0,21
b) Układ RC I-rzędu  dolnoprzepustowy
R2
U U
C2
1 2
Tab. b)
Wartości stałe
R1=1000[&!] C=35[nF] fg1=9099 [Hz]
POMIARY OBLICZENIA OBLICZENIA TEORETYCZNE
Lp. f U1 U2 Åš Ku Ku Re[Ku] Im[Ku] Ku Ku Åš Re[Ku] Im[Ku]
[Hz] [V] [V] [1o] [V/V] dB - - [V/V] dB [1o] - -
1. 1675 2,35 -21 0,94 -0,54 0,88 -0,34 0,94 -0,55 -20,21 0,88 -0,32
2. 2500 2,20 -30 0,88 -1,11 0,76 -0,44 0,88 -1,15 -28,79 0,77 -0,42
3. 3500 2,00 -38 0,80 -1,94 0,63 -0,49 0,79 -2,02 -37,57 0,63 -0,48
4. 4500 1,70 -45 0,68 -3,35 0,48 -0,48 0,71 -2,96 -44,68 0,51 -0,50
5. 5500 1,50 -51 0,60 -4,44 0,38 -0,47 0,64 -3,91 -50,40 0,41 -0,49
6. 6500 1,40 -56 0,56 -5,04 0,31 -0,46 0,57 -4,83 -55,01 0,33 -0,47
7. 7500 1,25 -60 0,50 -6,02 0,25 -0,43 0,52 -5,70 -58,76 0,27 -0,44
2,5
8. 8500 1,10 -62 0,44 -7,13 0,21 -0,39 0,47 -6,52 -61,84 0,22 -0,42
9. 9500 1,00 -65 0,40 -7,96 0,17 -0,36 0,43 -7,29 -64,41 0,19 -0,39
10. 10500 0,92 -68 0,37 -8,68 0,14 -0,34 0,40 -8,01 -66,57 0,16 -0,36
11. 11500 0,85 -67 0,34 -9,37 0,13 -0,31 0,37 -8,69 -68,41 0,14 -0,34
12. 12500 0,80 -72 0,32 -9,90 0,10 -0,30 0,34 -9,32 -70,00 0,12 -0,32
13. 13500 0,75 -72 0,30 -10,46 0,09 -0,29 0,32 -9,91 -71,37 0,10 -0,30
14. 14500 0,65 -73 0,26 -11,70 0,08 -0,25 0,30 -10,47 -72,58 0,09 -0,29
15. 15000 0,63 -74 0,25 -11,97 0,07 -0,24 0,29 -10,74 -73,13 0,08 -0,29
Obliczenia:
" Moduł transmitancji napięciowej Ku [V/V]:
Ku[V/V]=
" Moduł transmitancji napięciowej Ku [dB]:
Ku[dB]= 20*log10( )
Ku[dB]= 20*log10( ) = - 0,54 [dB]
" Część rzeczywista transmitancji Re[Ku]:
P(f)= Re[Ku]= Ku * cosÅš
Re[Ku]= 2,35 * cos(-21 o)= 0,88
" Część urojona transmitancji Im[Ku]:
Q(f)= Im[Ku]= Ku * sinÅš
Im[Ku]= 2,35 * sin(-21 o)= - 0,34
Obliczenia teoretyczne:
" Częstotliwość graniczna:
1
Ég =
RC
fg2= 4550 [Hz]
" Moduł transmitancji napięciowej Ku [V/V]:
" Moduł transmitancji napięciowej Ku [dB]:
" Przesunięcie fazowe między sygnałem wejściowym a wyjściowym
" Część rzeczywista transmitancji Re[Ku]:
P(f)= Re[Ku]= Ku * cosÅš
Re[Ku]= 0,94 * cos(-20,21 o) = 0,88
" Część urojona transmitancji Im[Ku]:
Q(f)= Im[Ku]= Ku * sinÅš
Im[Ku]= 0,94 * sin(-20,21o)= -0,32