RADOM WYDZIAŁ TRANSPORTU ELEKTROTECHNIKA	LABORATORIUM AUTOMATYKI		Data:
	Grupa	Zespół	Rok akademicki
Nr ćwiczenia 3	Temat: Filtry aktywne		Ocena

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z filtrami aktywnymi.

1. Filtr Sallea i Keya drugiego rzędu górno przepustowy.

F	d		b		c
[kHz]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]
0,1	0,51	0,03	0,512	0,02	0,512	0,002
0,5	0,51	0,055	0,505	0,028	0,505	0,035
1	0,511	0,247	0,514	0,114	0,513	0,158
1,5	0,512	0,572	0,513	0,192	0,512	0,266
2	0,511	0,975	0,512	0,274	0,511	0,385
2,5	0,51	1,206	0,511	0,338	0,511	0,483
3	0,51	1,247	0,510	0,387	0,510	0,545
3,5	0,51	1,223	0,509	0,421	0,509	0,590
4	0,51	1,191	0,508	0,449	0,509	0,617
4,5	0,51	1,163	0,508	0,468	0,508	0,635
5	0,51	1,140	0,507	0,483	0,507	0,648
6	0,51	1,122	0,513	0,510	0,513	0,670
10	0,51	1,073	0,511	0,543	0,512	0,692
20	0,51	1,050	0,508	0,555	0,509	0,698

położenie potencjometru w pozycji d

,
,

,
,

,

• położenie potencjometru w pozycji b

,

,
,

,

• położenie potencjometru w pozycji c

,

,
,

,

2.Filtr Sallea i Keya drugiego rzędu dolnoprzepustowy

f	d		b		c
[kHz]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]
0,1	0,510	1,015	0,512	0,577	0,512	0,754
0,5	0,51	1,024	0,505	0,549	0,505	0,737
1	0,51	1,101	0,514	0,498	0,513	0,714
1,5	0,51	1,148	0,513	0,420	0,513	0,645
2	0,51	1,066	0,512	0,338	0,512	0,538
2,5	0,51	0,840	0,511	0,269	0,511	0,427
3	0,51	0,618	0,510	0,215	0,510	0,334
3,5	0,51	0,456	0,509	0,173	0,509	0,265
4	0,51	0,275	0,508	0,141	0,508	0,210
4,5	0,59	0,268	0,508	0,117	0,508	0,169
5	0,51	0,215	0,507	0,098	0,507	0,141
6	0,51	0,147	0,513	0,071	0,513	0,104
7	0,51	0,108	0,513	0,055	0,512	0,074
9	0,51	0,064	0,512	0,033	0,512	0,045
10,5	0,51	0,047	0,511	0,024	0,511	0,033
13	0,51	0,030	0,510	0,016	0,510	0,021
20	0,51	0,012	0,508	0,006	0,508	0,008

Częstotliwości graniczne filtru górno przepustowego dla różnych położeń potencjometru: c- f_c=2,5kHz, b- f_c=3kHz , d- f_c=1,7kHz

Częstotliwości graniczne filtru dolnoprzepustowego dla różnych położeń potencjometru: c- f_c=2kHz, b- f_c=2kHz , d- f_c=2,5kHz

3.Filtr bikwadratowy:

A			b		c
RK=100kΩ C=10nF		RK=33kΩ C=10nF			RK=100kΩ C=10nF
f	UWY	f		UWY	f	UWY
Hz	V	Hz		V	Hz	V
100	0,01	100		0,01	10	0,1
300	0,04	300		0,04	100	0,24
600	0,1	600		0,1	135	0,8
880	0,2	965		0,21	145	1,8
1020	0,25	1277		0,47	150	2,5
1470	2,067	1360		0,59	160	1,8
1480	2,28	1467		0,718	175	0,7
1490	2,34	1473		0,74	190	0,4
1517	2,77	1534		0,75	250	0,1
1540	2,35	1900		0,46	300	0,01
1630	1,386	2000		0,4
1650	1,157
1740	0,77
1900	0,46

a. Teoretyczne

Q=2πCR_Kf_O=10

Praktyczne

b. Teoretyczne Q=3,3 f_O=1590Hz K=1

Praktyczne Q=3,1 f_O=1555Hz K=1

c. Teoretyczne Q=10 f_O=159Hz K=3

Praktyczne Q=8,8 f_O=156Hz K=3

Charakterystyki

Charakterystyki filtru bikwadratowego dla różnych wartości R_K i C.

a. R_K=100kΩ C=10nF

b. R_K=33k Ω C=10nF

c. R_K=100k Ω C=100nF

Przebiegi na wyjściu przy częstotliwości f_O , zasilaniu sinusoidalnym dla

d. R_K=100kΩ C=1nF R₁=4,7kΩ

Sposób wyznaczenia f_I1 oraz f₂ z charakterystyk:

K

0,7K

f_C f

K

0,7K

f₁ f₂

Wnioski:

1. Filtr górno przepustowy przenosi tylko częstotliwości powyżej częstotliwości granicznej. Częstotliwość ta zależy od stosunku rezystancji na potencjometrze w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego. Od wartości tego elementu zależy także wzmocnienie układu oraz długość odcinka przejściowego.

2. Filtr dolnoprzepustowy przenosi tylko częstotliwości poniżej częstotliwości granicznej.

3. Filtr bikwadratowy jest filtrem pasmowo przepustowym tzn. przepuszcza tylko wąskie pasmo częstotliwości. Dla tego filtru:

1. Rezystancja R_K wpływa na dobroć Q układu oraz na wzmocnienie. Częstotliwość środkowa filtru nie ulega zmianie.

2. Pojemność C ma wpływ na częstotliwość środkową , lecz nie wpływa na K i Q.

3. Przy zbyt dużym R_K następuje obcięcie sygnału wyjściowego wynikające z przesterowania wzmacniacza (zbyt duże wzmocnienie K).

4. Wartości teoretyczne wynikające ze wzorów są zgodne z wartościami

wyznaczonymi z charakterystyk. Ewentualne niewielkie rozbieżności wynikają z

błędów pomiarów jak i niedokładności wyznaczenia wartości f₁, f₂ oraz K z

charakterystyk.

---