Wyniki pomiarów. Dyskusja wyników pomiarów.
Oto wyniki, które otrzymaliśmy dla poszczególnych filtrów:
filtr dolnoprzepustowy
|
|
|
|
|
20 |
0,8 |
0,58 |
0,73 |
-2,8 |
30 |
0,8 |
0,58 |
0,73 |
-2,8 |
50 |
0,8 |
0,58 |
0,73 |
-2,8 |
80 |
0,8 |
0,57 |
0,71 |
-2,9 |
100 |
0,8 |
0,54 |
0,68 |
-3,4 |
150 |
0,8 |
0,5 |
0,63 |
-4,1 |
200 |
0,8 |
0,46 |
0,58 |
-4,8 |
250 |
0,8 |
0,42 |
0,53 |
-5,6 |
300 |
0,8 |
0,38 |
0,48 |
-6,5 |
350 |
0,8 |
0,35 |
0,44 |
-7,2 |
400 |
0,8 |
0,32 |
0,40 |
-8,0 |
450 |
0,8 |
0,29 |
0,36 |
-8,8 |
500 |
0,8 |
0,27 |
0,34 |
-9,4 |
550 |
0,8 |
0,25 |
0,31 |
-10,1 |
600 |
0,8 |
0,23 |
0,29 |
-10,8 |
650 |
0,8 |
0,21 |
0,26 |
-11,6 |
700 |
0,8 |
0,2 |
0,25 |
-12,0 |
750 |
0,8 |
0,19 |
0,24 |
-12,5 |
800 |
0,8 |
0,18 |
0,23 |
-13,0 |
1000 |
0,8 |
0,15 |
0,19 |
-14,5 |
1200 |
0,8 |
0,13 |
0,16 |
-15,8 |
1500 |
0,8 |
0,1 |
0,13 |
-18,1 |
2000 |
0,8 |
0,07 |
0,09 |
-21,2 |
3000 |
0,8 |
0,04 |
0,05 |
-26,0 |
- tłumienie
- wartość zmiany sygnału wyjściowego względem sygnału wejściowego podana w decybelach.
Dla filtru dolnoprzepustowego, który badaliśmy można łatwo obliczyć częstotliwość graniczną posługując się wzorem
. Określa on tak zwaną 3 - decybelową częstotliwość graniczną, to znaczy częstotliwość przy której sygnał wyjściowy jest o 3 dB mniejszy od sygnału wejściowego. Z powyższej tabeli widać, że szukana przez nas częstotliwość graniczna znajduje się w przedziale 80-100 [ Hz ], gdyż w tym przedziale wartość k osiąga wartość -3 dB. Wynika stąd, że w badanym przez nas przedziale filtr ten przepuszcza sygnał bez tłumienia w przedziale 20-(80-100) [ Hz ]. Sytuację tą pokazałem na dołączonym wykresie.
filtr górnoprzepustowy
|
|
|
|
|
20 |
0,8 |
0,04 |
0,05 |
-26,0 |
30 |
0,8 |
0,05 |
0,06 |
-24,1 |
40 |
0,8 |
0,08 |
0,10 |
-20,0 |
50 |
0,8 |
0,1 |
0,13 |
-18,1 |
60 |
0,8 |
0,13 |
0,16 |
-15,8 |
70 |
0,8 |
0,15 |
0,19 |
-14,5 |
80 |
0,8 |
0,17 |
0,21 |
-13,5 |
90 |
0,8 |
0,19 |
0,24 |
-12,5 |
100 |
0,8 |
0,21 |
0,26 |
-11,6 |
120 |
0,8 |
0,25 |
0,31 |
-10,1 |
140 |
0,8 |
0,28 |
0,35 |
-9,1 |
150 |
0,8 |
0,3 |
0,38 |
-8,5 |
170 |
0,8 |
0,33 |
0,41 |
-7,7 |
200 |
0,8 |
0,37 |
0,46 |
-6,7 |
250 |
0,8 |
0,43 |
0,54 |
-5,4 |
300 |
0,8 |
0,47 |
0,59 |
-4,6 |
350 |
0,8 |
0,5 |
0,63 |
-4,1 |
400 |
0,8 |
0,53 |
0,66 |
-3,6 |
450 |
0,8 |
0,55 |
0,69 |
-3,3 |
500 |
0,8 |
0,56 |
0,70 |
-3,1 |
600 |
0,8 |
0,58 |
0,73 |
-2,8 |
700 |
0,8 |
0,6 |
0,75 |
-2,5 |
800 |
0,8 |
0,61 |
0,76 |
-2,4 |
1000 |
0,8 |
0,62 |
0,78 |
-2,2 |
1500 |
0,8 |
0,63 |
0,79 |
-2,1 |
2000 |
0,8 |
0,64 |
0,80 |
-1,9 |
3000 |
0,8 |
0,65 |
0,81 |
-1,8 |
4000 |
0,8 |
0,65 |
0,81 |
-1,8 |
Postępując analogicznie jak w przypadku filtru dolnoprzepustowego wyznaczam charakterystykę częstotliwościową tego filtru górnoprzepustowego. Częstotliwość graniczną obliczam z tego samego wzoru co w poprzednim filtrze otrzymując w ten sposób wynik zawierający się w przedziale 500-600 [ Hz ]. Tak więc pasmo przenoszenia tego filtru górnoprzepustowego dla zbadanego przez nas przedziału częstotliwości zawiera się w przedziale (500-600)-4000 [ Hz ]. Sytuację przedstawiłem na dołączonym wykresie.
filtr pasmowy
|
|
|
|
|
20 |
0,8 |
0,13 |
0,16 |
-15,8 |
30 |
0,8 |
0,19 |
0,24 |
-12,5 |
40 |
0,8 |
0,22 |
0,28 |
-11,2 |
50 |
0,8 |
0,25 |
0,31 |
-10,1 |
60 |
0,8 |
0,27 |
0,34 |
-9,4 |
70 |
0,8 |
0,28 |
0,35 |
-9,1 |
100 |
0,8 |
0,3 |
0,38 |
-8,5 |
150 |
0,8 |
0,31 |
0,39 |
-8,2 |
200 |
0,8 |
0,31 |
0,39 |
-8,2 |
300 |
0,8 |
0,32 |
0,40 |
-8,0 |
400 |
0,8 |
0,32 |
0,40 |
-8,0 |
500 |
0,8 |
0,32 |
0,40 |
-8,0 |
600 |
0,8 |
0,32 |
0,40 |
-8,0 |
700 |
0,8 |
0,32 |
0,40 |
-8,0 |
1000 |
0,8 |
0,32 |
0,40 |
-8,0 |
2000 |
0,8 |
0,31 |
0,39 |
-8,2 |
3000 |
0,8 |
0,31 |
0,39 |
-8,2 |
4000 |
0,8 |
0,3 |
0,38 |
-8,5 |
5000 |
0,8 |
0,28 |
0,35 |
-9,1 |
6000 |
0,8 |
0,27 |
0,34 |
-9,4 |
7000 |
0,8 |
0,25 |
0,31 |
-10,1 |
9000 |
0,8 |
0,22 |
0,28 |
-11,2 |
10000 |
0,8 |
0,21 |
0,26 |
-11,6 |
13000 |
0,8 |
0,18 |
0,23 |
-13,0 |
15000 |
0,8 |
0,16 |
0,20 |
-14,0 |
20000 |
0,8 |
0,12 |
0,15 |
-16,5 |
Z tych danych nie można ustalić pasma przenoszenia tego filtru pasmowego.
filtr zaporowy
|
|
|
|
|
20 |
0,8 |
0,65 |
0,81 |
-1,8 |
30 |
0,8 |
0,64 |
0,80 |
-1,9 |
40 |
0,8 |
0,64 |
0,80 |
-1,9 |
100 |
0,8 |
0,64 |
0,80 |
-1,9 |
200 |
0,8 |
0,62 |
0,78 |
-2,2 |
300 |
0,8 |
0,6 |
0,75 |
-2,5 |
400 |
0,8 |
0,59 |
0,74 |
-2,6 |
500 |
0,8 |
0,57 |
0,71 |
-2,9 |
600 |
0,8 |
0,56 |
0,70 |
-3,1 |
800 |
0,8 |
0,54 |
0,68 |
-3,4 |
1000 |
0,8 |
0,52 |
0,65 |
-3,7 |
1200 |
0,8 |
0,48 |
0,60 |
-4,4 |
1500 |
0,8 |
0,45 |
0,56 |
-5,0 |
1700 |
0,8 |
0,41 |
0,51 |
-5,8 |
2000 |
0,8 |
0,37 |
0,46 |
-6,7 |
2500 |
0,8 |
0,33 |
0,41 |
-7,7 |
3000 |
0,8 |
0,28 |
0,35 |
-9,1 |
3500 |
0,8 |
0,24 |
0,30 |
-10,5 |
4000 |
0,8 |
0,22 |
0,28 |
-11,2 |
5000 |
0,8 |
0,2 |
0,25 |
-12,0 |
6000 |
0,8 |
0,19 |
0,24 |
-12,5 |
7000 |
0,8 |
0,21 |
0,26 |
-11,6 |
8000 |
0,8 |
0,23 |
0,29 |
-10,8 |
9000 |
0,8 |
0,26 |
0,33 |
-9,8 |
10000 |
0,8 |
0,29 |
0,36 |
-8,8 |
11000 |
0,8 |
0,32 |
0,40 |
-8,0 |
12000 |
0,8 |
0,34 |
0,43 |
-7,4 |
13000 |
0,8 |
0,36 |
0,45 |
-6,9 |
14000 |
0,8 |
0,38 |
0,48 |
-6,5 |
15000 |
0,8 |
0,41 |
0,51 |
-5,8 |
16000 |
0,8 |
0,42 |
0,53 |
-5,6 |
17000 |
0,8 |
0,44 |
0,55 |
-5,2 |
18000 |
0,8 |
0,45 |
0,56 |
-5,0 |
19000 |
0,8 |
0,47 |
0,59 |
-4,6 |
20000 |
0,8 |
0,48 |
0,60 |
-4,4 |
Jak widać z tabeli dla badanego przez nas filtru zaporowego istnieje jedna częstotliwość graniczna, znajdująca się w przedziale 500-600 [ Hz ]. Wiemy jednak, że filtr zaporowy powinien mieć dwie częstotliwości graniczne. Druga częstotliwość graniczna leży jak łatwo zauważyć w tabeli w przedziale powyżej 20000 [ Hz ], którego już nie badaliśmy. Z wyników, które otrzymałem, mogę jedynie wywnioskować, że pierwszy przedział pasma przenoszenia dla naszego filtru zaporowego leży w przedziale 20-(500-600) [ Hz ], zaś drugi jeżeli istnieje przyjmuje na pewno wartości większe niż 20000 [ Hz ] wzwyż.