Politechnika Lubelska w Lublinie
Laboratorium elektrotechniki		Ćwiczenie nr: 2
Madej Rafał Maksym Piotr	Semestr: III	Grupa: ED. 3.4	Rok akadem.: 98/99
Temat: Filtry częstotliwościowe		Data wykonania: 15.10.98	Ocena:

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie częstotliwościowej charakterystyki współczynnika tłumienia dla filtrów dolnoprzepustowych i górnoprzepustowych, zarówno reaktancyjnych jak i typu RC

Schemat układu do badania filtrów częstotliwościowych

Dobór przyrządów:

Generator PO 21

Woltomierz 6543 AC

Oscyloskop DT 516A

Wyniki pomiarów

Filtr	Pomiary			Obliczenia		Przebiegi napięcia na wyjściu filtra
		f	U1	U2			a
		Hz	V	V	-		dB
	Dolno-przepustowy LC ( Π )	20		4,5	0,89		-1,02
		30		5,46	0,73		-2,70
		40		6,5	0,62		-4,22
		50		5,9	0,68		-3,38
		60		4,1	0,98		-0,21
		70		2,9	1,38		2,79
		80		1,97	2,03		6,15
		90		1,47	2,72		8,69
		100		1,14	3,51		10,90
		110		0,92	4,35		12,77
		120		0,76	5,26		14,42
		140		0,54	7,41		17,39
		160		0,4	10,00		20,00
		180		0,32	12,50		21,94
		200		0,26	15,38		23,74
	Filtr	Pomiary			Obliczenia		Przebiegi napięcia na wyjściu filtra
		f	U1	U2		a
		Hz	V	V	-	dB
	Górno-przepustowy LC ( T )	20		1,43	2,80	8,93
		30		3	1,33	2,50
		40		5,5	0,73	-2,77
		50		7,44	0,54	-5,39
		60		7,17	0,56	-5,07
		70		6,4	0,63	-4,08
		80		5,9	0,68	-3,38
		90		5,4	0,74	-2,61
		100		5,1	0,78	-2,11
		110		4,9	0,82	-1,76
		120		4,75	0,84	-1,49
		140		4,55	0,88	-1,12
		160		4,42	0,90	-0,87
		180		4,34	0,92	-0,71
		200		4,28	0,93	-0,59
	Górno-przepustowy RC ( T )	20		0,35	11,43	21,16
		30		0,52	7,69	17,72
		40		0,68	5,88	15,39
		50		0,84	4,76	13,56
		60		1	4,00	12,04
		70		1,15	3,48	10,83
		80		1,3	3,08	9,76
		90		1,44	2,78	8,87
		100		1,57	2,55	8,12
		110		1,7	2,35	7,43
		120		1,82	2,20	6,84
		140		2,05	1,95	5,81
		160		2,26	1,77	4,96
		180		2,44	1,64	4,29
		200		2,59	1,54	3,78

Filtr	Pomiary			Obliczenia		Przebiegi napięcia na wyjściu filtra
		f	U1	U2			a
		Hz	V	V	-		dB
	Dolno-przepustowy RC ( T )	20		4	1,00		0,00
		30		4	1,00		0,00
		40		3,98	1,01		0,04
		50		3,95	1,01		0,11
		60		3,92	1,02		0,18
		70		3,88	1,03		0,26
		80		3,83	1,04		0,38
		90		3,78	1,06		0,49
		100		3,73	1,07		0,61
		110		3,66	1,09		0,77
		120		3,6	1,11		0,92
		140		3,47	1,15		1,23
		160		3,34	1,20		1,57
		180		3,2	1,25		1,94
		200		3,07	1,30		2,30
		230		2,87	1,39		2,88
		250		2,75	1,45		3,25
		270		2,63	1,52		3,64
		300		2,46	1,63		4,22
		330		2,36	1,69		4,58
		350		2,29	1,75		4,84
		370		2,2	1,82		5,19
		400		2,07	1,93		5,72
		450		1,89	2,12		6,51
		500		1,73	2,31		7,28
		600		1,48	2,70		8,64
		700		1,28	3,13		9,90
		800		1,14	3,51		10,90
		900		1	4,00		12,04
		1000		0,91	4,40		12,86

Wzory i obliczenia

Charaktertstyka częstotliwościowa współczynnika tłumienia filtru dolnoprzepustowego LC

Charaktertstyka częstotliwościowa współczynnika tłumienia filtru górnoprzepustowego LC

Charaktertstyka częstotliwościowa współczynnika tłumienia filtru górnoprzepustowego RC

Charaktertstyka częstotliwościowa współczynnika tłumienia filtru dolnoprzepustowego RC

Częstotliwości filtrów obliczone na podstawie wartości elementów f_g

i odczytane z wykresów f₀

Filtr dolnoprzepustowy LC

f₀ = 62 Hz

Filtr górnoprzepustowy LC

f₀ = 34 Hz

Filtr górnoprzepustowy RC

f0 =100 Hz

Filtr dolnoprzepustowy RC

f0 = 360 Hz

Wnioski

Odczytane z wykresu częstotliwości graniczne f₀ są bliskie wartości częstotliwości f_g obliczonej z wartości elementów R,L,C wykorzystanych do budowy filtrów. Jak sądzę niewielkie różnice w tych wielkościach są spowodowane tolerancją zastosowanych elementów.

W filtrach LC obserwujemy podbicie napięcia wyjściowego w okolicach częstotliwości granicznej (współczynnik tłumienia a jest wtedy ujemny). Jest to spowodowane tym, że badany filtr nie był obciążony i zachodziło zjawisko rezonansu.

a [dB]

a [dB]

a [dB]

a [dB]

f [Hz]

f [Hz]

f [Hz]

f [Hz]

---