Sprawozdanie z laboratorium z elektroniki. |
|
Ćwiczenie: F |
Temat: Badanie filtrów aktywnych. |
Zespół: |
Bartosz Szacht, Rafał Woronowicz. |
Cel ćwiczenia
W sprawozdaniu zostaną pokazane wyniki pomiarowe badanego filtra aktywnego dolnoprzepustowego. Podając różne częstotliwości na wejściu filtra, porównujemy je z sygnałem na wyjściu. Z wyników tych zostaną sporządzone charakterystyki amplitudowe i fazowe.
Schemat Poglądowy
Układ pomiarowy połączono według następującego schematu:
Schemat ideowy
Schemat ideowy naszego filtra dolnoprzepustowego prezentuje się tak:
Wyniki pomiarów
f [Hz] |
178 |
5,10E+03 |
5,30E+03 |
7,00E+03 |
9,00E+03 |
1,00E+04 |
1,20E+04 |
1,40E+04 |
1,80E+04 |
2,50E+04 |
yB [dz] |
3 |
2,2 |
2 |
1,5 |
1 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
2,5 |
1,2 |
kB [V/dz] |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,05 |
0,05 |
UB = yB * kB [V] |
1,5 |
1,1 |
1 |
0,75 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,25 |
0,125 |
0,06 |
K = UB/UA [V/V] |
1 |
0,73 |
0,67 |
0,5 |
0,33 |
0,26 |
0,2 |
0,16 |
0,08 |
0,04 |
KdB = 20 log K [dB] |
0 |
-2,69 |
-3,48 |
-6,02 |
-9,54 |
-11,48 |
-13,98 |
-15,56 |
-21,58 |
-27,96 |
xφ [dz] |
5,5 |
1 |
0,9 |
0,8 |
-0,8 |
-0,8 |
-0,5 |
-0,4 |
-0,1 |
0 |
kt [s/dz] |
5,00E-04 |
5,00E-05 |
5,00E-05 |
5,00E-05 |
2,00E-05 |
2,00E-05 |
2,00E-05 |
2,00E-05 |
2,00E-05 |
2,00E-05 |
tφ = xφ * kt [s] |
0,00275 |
0,00005 |
0,00005 |
0,00004 |
-1,6E-05 |
-1,6E-05 |
-0,00001 |
-8E-06 |
-2E-06 |
0 |
φ = tφ * f * 360 [°] |
176,22 |
91,8 |
85,86 |
100,8 |
-51,84 |
-57,6 |
-43,2 |
-40,32 |
-12,96 |
0 |
W tabeli umieszczono tylko częstotliwości, dla których filtr zaczynał tłumić sygnał. Da częstotliwości niższych niż te w tabeli filtr ma płaską charakterystykę amplitudową i tłumienie równe 0 dB. Częstotliwość graniczna, jak widać z tabelki, wynosi około 5,3 kHz. Tłumienie filtra przy tej częstotliwości wynosi 3 dB i zaczyna dość znacznie wzrastać wraz ze wzrostem częstotliwości.
Charakterystyki
Amplitudowa
Fazowa
Wnioski
Z pomiarów jak i charakterystyk wynika, że jest to filtr Butterwortha. Ma on płaską charakterystykę amplitudową w paśmie przepustowym i słaby spadek tej charakterystyki przy częstotliwości granicznej. Posiada też nieliniową charakterystykę fazową. Ma on słaby spadek charakterystyki amplitudowej w paśmie zaporowym - prawdopodobnie jest to filtr pierwszego rzędu.