DATA: 24.05.2011
LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI I ELEKTROTECHNIKI
BARTOSZ SIEMIANOWSKI, MARTA ALESZEWICZ
GRUPA NR 4
TEMAT: FILTRY PASYWNE
CEL ĆWICZENIA: ZAPOZNANIE Z POJĘCIAMI DOTYCZĄCYMI FILTRACJI SYGNAŁÓW, CHARAKTERYSTYK WYBRANYCH FILTRÓW ELEKTRYCZNYCH I SPOSOBAMI POMIARU TYCH CHARAKTERYSTYK ORAZ WYZNACZANIA PARAMETRÓW FILTRÓW
Schemat układu pomiarowego oraz poszczególnych filtrów
a) filtr górnoprzepustowy (FGP)
b) filtr dolnoprzepustowy (FDP)
c) filtr selektywny
Lp. | f [Hz] |
U1 [V] |
Uwy [V] |
K [V/V] |
K [dB] |
---|---|---|---|---|---|
1 | 10 | 2 | 2,0 | 1 | 0 |
2 | 20 | 2 | 2,0 | 1 | 0 |
3 | 50 | 2 | 2,0 | 1 | 0 |
4 | 100 | 2 | 2,0 | 1 | 0 |
5 | 200 | 2 | 1,9 | 0,95 | -0,45 |
6 | 500 | 2 | 1,7 | 0,85 | -1,41 |
7 | 1000 | 2 | 1,1 | 0,55 | -5,19 |
8 | 2000 | 2 | 0,7 | 0,35 | -9,12 |
9 | 5000 | 2 | 0,4 | 0,20 | -13,98 |
10 | 10000 | 2 | 0,2 | 0,10 | -20,00 |
Tabela pomiarów napięcia wychodzącego dla poszczególnych częstotliwości
a) filtr górnoprzepustowy (FGP) fg
Lp. | f [Hz] |
U1 [V] |
Uwy [V] |
K [V/V] |
K [dB] |
---|---|---|---|---|---|
1 | 10 | 2 | 0,1 | 0,05 | -26,02 |
2 | 20 | 2 | 0,2 | 0,10 | -20,00 |
3 | 50 | 2 | 0,2 | 0,10 | -20,00 |
4 | 100 | 2 | 0,3 | 0,15 | -16,48 |
5 | 200 | 2 | 0,4 | 0,20 | -13,98 |
6 | 500 | 2 | 0,7 | 0,35 | -9,12 |
7 | 1000 | 2 | 1,0 | 0,50 | -6,02 |
8 | 2000 | 2 | 1,6 | 0,80 | -1,94 |
9 | 5000 | 2 | 2,0 | 1 | 0 |
10 | 10000 | 2 | 2,0 | 1 | 0 |
b) filtr dolnoprzepustowy (FDP)
Lp. | f [Hz] |
U1 [V] |
Uwy [V] |
K [V/V] |
K [dB] |
---|---|---|---|---|---|
1 | 10 | 2 | 0,4 | 0,20 | -13,98 |
2 | 20 | 2 | 0,5 | 0,25 | -12,04 |
3 | 50 | 2 | 0,5 | 0,25 | -12,04 |
4 | 100 | 2 | 0,5 | 0,25 | -12,04 |
5 | 200 | 2 | 0,5 | 0,25 | -12,04 |
6 | 500 | 2 | 0,5 | 0,25 | -12,04 |
7 | 1000 | 2 | 0,6 | 0,30 | -10,46 |
8 | 2000 | 2 | 1,2 | 0,60 | -4,44 |
9 | 5000 | 2 | 0,3 | 0,15 | -16,48 |
10 | 10000 | 2 | 0,2 | 0,10 | -20 |
c) filtr selektywny
Przykładowe obliczenia
Wartość napięcia wejściowego i wyjściowego, mierzone za pomocą oscyloskopu
Następnie obliczam wartość K, dla zmierzonych napięć
Wykresy charakterystyk amplitudowych filtrów
a) górnoprzepustowego (FGP)
b) dolnoprzepustowego (FDP)
c) selektywnego
Spis aparatury
Oscyloskop
OS-5020G (I-21 1102/IVh)
Częstościomierz
PFL-22 (019-J21-N-3919/IVh)
Generator
Meratronik Z1101-593/IVh
Wnioski
Filtr górnoprzepustowy, zgodnie z oczekiwaniami wzmacnia sygnał o częstotliwości większej niż częstotliwość graniczna. Istotnym faktem jest to, że zmiana nie następuje nagle (skokowo), a płynnie. Analogicznie dla filtru dolnoprzepustowego, częstotliwości wyższe niż częstotliwość graniczna są zatrzymywane, a niższe wzmacniane oraz dla filtru selektywnego, w którym najmocniej wzmacniany jest sygnał równy częstotliwości granicznej. Wykresy charakterystyk są zbliżone do wykresów wzorcowych, zamieszczonych w instrukcji, co świadczy o prawidłowym przebiegu doświadczenia.