LABORATORIUM TEORII OBWODÓW |
|
Grupa numer C04G
Zespół nr 1 w składzie :
|
Data wykonania ćwiczenia : .2005r. |
|
Ćwiczenie prowadził : dr inż. Mirosław Rusek
Ocena:............... Podpis:..................... |
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 10
TEMAT ĆWICZENIA :Badanie charakterystyk częstotliwościowych układu elektrycznego. |
|
Cel ćwiczenia: Poznanie charakterystyk częstotliwościowych liniowych
układów elektrycznych.
Schemat układu pomiarowego :
1) Wykaz przyrządów
Tabela 1
Oznaczenie |
Nazwa |
Typ |
Dane |
G |
Generator przebiegów harmonicznych |
PO-20 |
|
V1 |
Woltomierz |
UM-110 |
|
V2 |
Woltomierz |
UM-110 |
|
ၪ |
Fazomierz |
F2-1 |
|
Rw |
Rezystor dekadowy |
DR 46-16 |
|
Rw |
Rezystor dekadowy |
DR 46-16 |
|
C |
Kondensator dekadowy |
DK 50 |
|
C |
Kondensator dekadowy |
DK 50 |
|
|
8 przewodów czerwonych 3 przewody BMC-bananki |
|
|
Układ pierwszego rzędu - filtr dolnoprzepustowy
Tabela 2. Wyniki pomiarów układu pierwszego rzędu (układ wg rys. 2) filtr dolnoprzepustowy):
R1= 1 kΩ , C1= 0,05 µF , fg= 3184 Hz |
|||||
Pomiary |
Obliczenia do uzyskanych pomiarów |
||||
Lp. |
f [Hz] |
U1 [V] |
U2 [V] |
Θ [10] |
Ku [dB] |
1. |
100 |
1 |
0,995 |
-1,75 |
-0,04 |
2. |
150 |
1 |
0,995 |
-3 |
-0,04 |
3. |
200 |
1 |
0,995 |
-4 |
-0,04 |
4. |
500 |
1 |
0,995 |
-9 |
-0,04 |
5. |
1000 |
1 |
0,95 |
-18 |
-0,44 |
6. |
1500 |
1 |
0,9 |
-26 |
-0,91 |
7. |
2000 |
1 |
0,82 |
-32 |
-1,72 |
8. |
5000 |
1 |
0,5 |
-58 |
-6,02 |
9. |
10000 |
1 |
0,3 |
-72 |
-10,45 |
10. |
15000 |
1 |
0,2 |
-78 |
-13,97 |
11. |
20000 |
1 |
0,16 |
-80 |
-15,91 |
Obliczenie częstotliwości granicznej:
, natomiast 
, zatem:
[Hz]
Przykładowe obliczenia dla f = 15000 Hz :
KU=
KU dB = 20 log Ku = 
[dB]
Obliczenia dla pozostałych częstotliwości wykonywane są w identyczny sposób.
Wyniki obliczeń teoretycznych dla filtru dolnoprzepustowego zawarte są w tabeli poniżej.
|
Obliczenia teoretyczne |
|||
f [Hz] |
XC |
KU [-] |
KU dB [dB] |
φ [1˚] |
100 |
31847,1 |
0,969 |
-0,27 |
-1,8 |
150 |
21231,4 |
0,955 |
-0,39 |
-2,7 |
200 |
15923,5 |
0,94 |
-0,53 |
-3,6 |
500 |
6369,4 |
0,864 |
-1,26 |
-9,0 |
1000 |
3184,7 |
0,761 |
-2,37 |
-17,5 |
1500 |
2123,1 |
0,679 |
-3,36 |
-25,3 |
2000 |
1592,3 |
0,614 |
-4,23 |
-32,2 |
5000 |
636,9 |
0,389 |
-8,2 |
-57,5 |
10000 |
318,4 |
0,241 |
-12,35 |
-72,34 |
15000 |
212,3 |
0,175 |
-15,13 |
-78 |
20000 |
159,2 |
0,137 |
-17,26 |
-80,96 |
Przykładowe obliczenia wyglądają następująco:
Dane
C = 0,05 µF
R = 1kΩ
fg = 3184 Hz
Filtr dolnoprzepustowy jest rodzajem dzielnika napięć w którym :
, gdzie 
.
[-];
filtr dolnoprzepustowy
R1
C1
2'
2
1'
1
Rys.2
Rys. 1
Rw
G
V2
V1
2'
2
1'
1
φ
Badany układ