II.OPRACOWANIE POMIARÓW.
1.Obliczam β (tłumienie mostka podwójne T) ze wzoru: β= UTT/ UWY, UWY= 1V.
Wobec tego β dla danej częstotliwości wynosi:
F[Hz] |
β |
F[Hz] |
β |
F[Hz] |
β |
F[Hz] |
β |
F[Hz] |
β |
F[Hz] |
β |
20 |
0,441 |
200 |
0,208 |
380 |
0,030 |
560 |
0,090 |
950 |
0,237 |
1800 |
0,381 |
40 |
0,429 |
220 |
0,167 |
400 |
0,023 |
580 |
0,101 |
1000 |
0,250 |
1900 |
0,390 |
60 |
0,407 |
240 |
0,144 |
420 |
0,024 |
600 |
0,108 |
1100 |
0,274 |
2000 |
0,397 |
80 |
0,378 |
260 |
0,125 |
440 |
0,033 |
650 |
0,130 |
1200 |
0,298 |
|
|
100 |
0,347 |
280 |
0,106 |
460 |
0,041 |
700 |
0,149 |
1300 |
0,317 |
|
|
120 |
0,312 |
300 |
0,088 |
480 |
0,051 |
750 |
0,168 |
1400 |
0,333 |
|
|
140 |
0,284 |
320 |
0,072 |
500 |
0,060 |
800 |
0,187 |
1500 |
0,346 |
|
|
160 |
0,257 |
340 |
0,056 |
520 |
0,072 |
850 |
0,205 |
1600 |
0,359 |
|
|
180 |
0,228 |
360 |
0,043 |
540 |
0,080 |
900 |
0,222 |
1700 |
0,370 |
|
|
Charakterystyka β=f(f), została przedstawiona na wykresie nr 1.
2.Obliczam wzmocnienie K`U (dla układu z włączonym mostkiem TT).
KU=UWY/UWE UWE= 0,02V
f(Hz) |
KU |
f(Hz) |
KU |
f(Hz) |
KU |
f(Hz) |
KU |
f(Hz) |
KU |
f(Hz) |
KU |
20 |
34,3 |
180 |
37,2 |
340 |
106,0 |
500 |
77,0 |
750 |
24,4 |
1300 |
9,75 |
40 |
30,1 |
200 |
39,4 |
360 |
135,5 |
520 |
65,5 |
800 |
21,4 |
1400 |
8,85 |
60 |
29,6 |
220 |
44,9 |
380 |
180,0 |
540 |
58,0 |
850 |
18,9 |
1500 |
8,20 |
80 |
30,0 |
240 |
50,0 |
400 |
218,5 |
560 |
51,5 |
900 |
17,2 |
1600 |
7,50 |
100 |
30,8 |
260 |
55,0 |
420 |
198,5 |
580 |
45,6 |
950 |
15,7 |
1700 |
7,00 |
120 |
31,9 |
280 |
62,5 |
440 |
149,0 |
600 |
42,1 |
1000 |
14,4 |
1800 |
6,50 |
140 |
33,4 |
300 |
72,0 |
460 |
112,5 |
650 |
33,8 |
1100 |
12,4 |
1900 |
6,15 |
160 |
35,0 |
320 |
86,0 |
480 |
93,5 |
700 |
28,4 |
1200 |
10,9 |
2000 |
5,85 |
Charakterystykę KU=f(f) została przedstawiona na wykresie nr 2.
Charakterystyka KU=f(f) oraz β=f(f) są wykreślone na wspólnym wykresie nr3.
Układ z włączonym mostkiem wykazuje dużą selektywność, co wyrażnie przedstawia charakterystyka KU=f(f).
3.Obliczam częstotliwość rezonansową mostka.
Największe UWY uzyskane przy pomiarze charakterystyki UWY=f(f) z włączonym mostkiem jest równe 4,37V. Częstotliwość odpowiadająca UWY=4,37V wynosi 400Hz.
Obliczam częstotliwość rezonansową mostka ze wzoru: fT=1/2πRC.
Dla R=20kΩ, C=20nF
fT= 1/2π 400⋅106=398Hz.
Częstotliwość obliczona ze wzoru jest bardzo zbliżona do częstotliwości wyznaczonej w doświadczeniu. Dla tej częstotliwości rezonansowej uzyskujemy największe wzmocnienie.
4.Obliczam użyteczną rzeczywistą dobroć układu.
Korzystałem ze wzoru:
Q =2πfTRC gdzie: fT=398 Hz
R=20kΩ
C=20nF
Q =0,999 ~ 1
Mogę także skorzystać ze wzoru: Q =fT/2Δf gdzie: fT=398Hz
Δf=460-340=120Hz
Z wykresu nr 3 określiłem pasmo przenoszenia.mieści się ono od 340Hz do 460Hz.Im jest większa dobroć, tym mniejsza szerokość pasma.
5.Praktyczne zastosowanie badanego układu.
Gdy filtr włączony jest w obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego, udaje się otrzymać dużą selektywność bez naruszania stabilności pracy układu (wykres nr 1).
Badany układ umożliwia więc dużą selektywność, może więc być stosowany tam, gdzie są większe wymagania co do jakości wzmocnienia.
Wadą takiego układu jest jednak trudność zestrojenia podwójnego czwórnika typu T.
Przy małych częstotliwościach selektywne wzmocnienie uzyskuje się właśnie za pomocą obwodów RC.
Wzmacniacze budowane ze wzmacniaczy operacyjnych i wzmacniaczy RC małych częstotliwości są stosowane w torach akustycznych odbiorników i nadajników tetekomunikacyjnych, w akustycznych urządzeniach wzmacniających.