WYŻSZA SZKOŁA EKONOMII I PRAWA W KIELCACH

Laboratorium elektrotechniki

Temat ćwiczenia: Badanie filtrów reaktancyjnych

Wstęp

Filtrem częstotliwości nazywamy układ o strukturze czwórnika (czwórnik to układ mający cztery zaciski - jedna z par zacisków pełni rolę wejścia, zaś druga wyjścia), który przepuszcza bez tłumienia lub z małym tłumieniem napięcia i prądy w określonym paśmie częstotliwości, a tłumi napięcia i prądy leżące poza tym pasmem. Filtry częstotliwości mają głównie zastosowanie w urządzeniach elektronicznych i energetycznych. Umieszczone pomiędzy źródłem sygnału a odbiornikiem powodują, że do odbiornika dostaje się sygnał o pożądanym widmie częstotliwości, co oznacza, że z sygnału dostarczanego przez źródło został wyeliminowany sygnał o częstotliwości mieszczącej się w paśmie tłumienia. W zależności od położenia pasma przepustowego wyróżnia się następujące filtry:

1) dolnoprzepustowe - pasmo przepustowe od częstotliwości f=0 Hz do częstotliwości granicznej fg,

2) górnoprzepustowe - pasmo przepustowe od częstotliwości granicznej fg do nieskończoności,

3) środkowoprzepustowe (pasmowe) - pasmo przepustowe od częstotliwości granicznej fg1 do częstotliwości granicznej fg2,

4) środkowozaporowe (zaporowe) - pasmo tłumienia od częstotliwości granicznej fg1 do częstotliwości granicznej

Impedancja falowa - jest to taka impedancja odbiornika dołączonego do wyjścia filtru, przy której impedancja mierzona na wejściu jest równa impedancji odbiornika.

Współczynnik przesunięcia fazowego - wyrażany w radianach lub stopniach kąta przesunięcia fazowego

(wyprzedzenia lub opóźnienia) pomiędzy napięciem na wejściu a napięciem na wyjściu filtru.

Częstotliwość graniczna (fg) - wartość częstotliwości oddzielająca pasmo przepustowe od pasma zaporowego.

W fazie projektowania filtru jest ona określana na podstawie wartości zastosowanych w filtrze elementów orazimpedancji źródła i odbiornika. Może być również określana w oparciu o częstotliwościową charakterystykę współczynnika tłumienia lub częstotliwościową charakterystykę współczynnika przesunięcia fazowego.

Schemat pomiarowy

Tabela pomiarowa

	U1	U2	F	U1/U2
	[V]	[V]	[Hz]
1	7	7,8	33	0,8974
2	6,2	8,7	70	0,71
3	6	9	100	0,67
4	5,3	7,7	150	0,68
5	5,1	7	200	0,72
6	6,3	0,36	250	17,5
7	5,8	0,27	300	21,48
8	5,4	0,17	350	31,76
9	5,1	0,11	400	46,3
10	4	0,05	500	80
11	3,6	0,04	600	90
12	2,2	0,01	1000	220

3

---