Sprawozdanie z ćwiczenia nr 11 „Filtry aktywne”.

1. Filtr środkowoprzepustowy LC ze wzmacniaczem operacyjnym.

U_WEpp=0,5 [V] = const.

f [kHz]	2,5	3	3,5	4	4,3	4,6	5	5,5	6
UWYSKUT [V]	3,07	3,52	4,73	5,83	6,62	7,69	9,67	10,46	10,24
f [kHz]	6,5	7	7,5	8	8,5	9	9,5	10	12
UWYSKUT [V]	9,91	9,62	9,25	8,94	8,57	8,14	7,70	7,22	5,17

Dolna częstotliwość graniczna:

f_d=4,52 [kHz]

Górna częstotliwość graniczna:

f_g=9,8 [kHz]

Pasmo przenoszenia:

∆f=f_g-f_d=5,28 [kHz]

1. Filtr dolnoprzepustowy RC ze wzmacniaczem operacyjnym.

-Przy stałej pojemności kondensatora:

a) U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=4,7 [nF]

R=100 [Ω]

f [Hz]	200	500	1k	2k	5k	8k	10k	12k	15k	20k
UWYSKUT [V]	14,06	13,74	13,22	12,66	10,67	8,60	6,43	4,87	1,71	0,78

Górna częstotliwość graniczna:

f_g1=6 [kHz]

b) U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=4,7 [nF]

R=1 [kΩ]

f [Hz]	200	500	1k	2k	5k	8k	10k	12k	15k	20k
UWYSKUT [V]	13,25	12,40	11,13	7,18	2,05	0,95	0,61	0,41	0,23	0,1

Górna częstotliwość graniczna:

f_g2=1,8 [kHz]

c) U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=4,7 [nF]

R=4,7 [kΩ]

f [Hz]	200	500	1k	2k	5k	8k	10k	12k	15k	20k
UWYSKUT [V]	11,6	6,61	3,05	1,29	0,41	0,18	0,11	0,07	0,05	0,03

Górna częstotliwość graniczna:

f_g3=470[Hz]

-Przy stałej wartości rezystancji:

1. U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=10 [nF]

R=1 [kΩ]

f [Hz]	200	500	1k	2k	5k	8k	10k	12k	15k	20k
UWYSKUT [V]	12,71	11,25	7,01	2,94	0,90	0,40	0,25	0,17	0,09	0,04

Górna częstotliwość graniczna:

f_g1=800 [Hz]

1. U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=4,7 [nF]

R=1 [kΩ]

f [Hz]	200	500	1k	2k	5k	8k	10k	12k	15k	20k
UWYSKUT [V]	13,35	12,59	8,86	7,1	2,08	0,99	0,65	0,41	0,21	0,10

Górna częstotliwość graniczna:

f_g2=940 [Hz]

1. Filtr górnoprzepustowy RC ze wzmacniaczem operacyjnym.

-Przy stałej pojemności kondensatora:

1. U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=4,7 [nF]

R=4,7 [kΩ]

f [Hz]	20	50	100	200	500	1k	1,5k	2k	3,5k	5k	6k	7k	8,5k	10k
UWYSKUT [V]	0,003	0,004	0,06	0,013	0,033	0,073	0,1	0,13	0,22	0,29	0,31	0,33	0,36	0,38

Dolna częstotliwość graniczna:

f_d1=2,1 [kHz]

1. U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=4,7 [nF]

R=47 [kΩ]

f [Hz]	20	50	100	200	500	1k	1,5k	2k	3,5k	5k	6k	7k	8,5k	10k
UWYSKUT [V]	0,01	0,035	0,074	0,15	0,32	0,67	1,2	1,26	2,24	3,04	4,29	4,90	8,73	7,7

Dolna częstotliwość graniczna:

f_d28 [kHz]

1. U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=4,7 [nF]

R=100 [kΩ]

f [Hz]	20	50	100	200	500	1k	1,5k	2k	3,5k	5k	6k	7k	8,5k	10k
UWYSKUT [V]	0,023	0,064	0,14	0,26	0,76	1,48	2,2	2,9	5,29	7,84	10,41	9,68	8,76	7,68

Dolna częstotliwość graniczna:

f_d3=4,8 [kHz]

-Przy stałej wartości rezystancji:

a) U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=10 [nF]

R=4,7 [kΩ]

f [Hz]	20	50	100	200	500	1k	1,5k	2k	3,5k	5k	6k	8,5k	10k
UWYSKUT [V]	0,001	0,007	0,012	0,028	0,071	0,14	0,23	0,32	0,46	0,6	0,68	0,79	0,82

Dolna częstotliwość graniczna:

f_d1=4,6 [kkHz]

2. U_WEpp=0,5 [V] = const.

C=4,7 [nF]

R=4,7 [kΩ]

f [Hz]	20	50	100	200	500	1k	1,5k	2k	3,5k	5k	6k	8,5k	10k
UWYSKUT [V]	0,001	0,004	0,006	0,013	0,033	0,069	0,10	0,12	0,20	0,26	0,29	0,34	0,35

Dolna częstotliwość graniczna:

f_d2=4,8 [kHz]

Wnioski:

• Filtr dolnoprzepustowy przetwarza sygnał przepuszczając częstotliwości sygnału poniżej ustalonej częstotliwości granicznej a tłumi składowe widma leżące w górnej jego części.

• Filtr górnoprzepustowy przetwarza sygnał przepuszczając częstotliwość sygnału powyżej ustalonej częstotliwości granicznej.

• Zwiększenie pojemności kondensatora w filtrze dolnoprzepustowym powoduje zmniejszenie jego częstotliwości granicznej.

• Zwiększenie rezystancji w filtrze dolnoprzepustowym również powoduje zmniejszenie jego częstotliwości granicznej.

• Zwiększenie rezystancji lub pojemności kondensatora w filtrze górnoprzepustowym powoduje zwiększenie częstotliwości granicznej.