Laboratorium Elektrotechniki |
|||||||
Nazwisko i Imię: Bojankowski Hubert Hanaj Daniel Wdowczyk Paweł |
Grupa: Edi. 3.1 |
||||||
Data wykonania ćwiczenia 7.12.1998 |
Ćwiczenie nr: 8 |
Temat Zadania: Filtry częstotliwościowe |
|||||
ZALICZENIE |
Ocena |
Data |
Podpis
|
||||
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
Wyniki pomiarów
Filtr |
Pomiary |
Obliczenia |
Przebiegi napięcia na wyjściu filtra |
|||
|
f |
U1 |
U2 |
|
a |
|
|
Hz |
V |
V |
- |
dB |
|
Dolno-przepustowy LC ( Π ) |
20 |
4 |
4,5 |
0,89 |
-1,02 |
|
|
30 |
4 |
5,46 |
0,73 |
-2,70 |
|
|
40 |
4 |
6,5 |
0,62 |
-4,22 |
|
|
50 |
4 |
5,9 |
0,68 |
-3,38 |
|
|
60 |
4 |
4,1 |
0,98 |
-0,21 |
|
|
70 |
4 |
2,9 |
1,38 |
2,79 |
|
|
80 |
4 |
1,97 |
2,03 |
6,15 |
|
|
90 |
4 |
1,47 |
2,72 |
8,69 |
|
|
100 |
4 |
1,14 |
3,51 |
10,90 |
|
|
110 |
4 |
0,92 |
4,35 |
12,77 |
|
|
120 |
4 |
0,76 |
5,26 |
14,42 |
|
|
140 |
4 |
0,54 |
7,41 |
17,39 |
|
|
160 |
4 |
0,4 |
10,00 |
20,00 |
|
|
180 |
4 |
0,32 |
12,50 |
21,94 |
|
|
200 |
4 |
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 |
4 |
1,43 |
2,80 |
8,93 |
|
|
30 |
4 |
3 |
1,33 |
2,50 |
|
|
40 |
4 |
5,5 |
0,73 |
-2,77 |
|
|
50 |
4 |
7,44 |
0,54 |
-5,39 |
|
|
60 |
4 |
7,17 |
0,56 |
-5,07 |
|
|
70 |
4 |
6,4 |
0,63 |
-4,08 |
|
|
80 |
4 |
5,9 |
0,68 |
-3,38 |
|
|
90 |
4 |
5,4 |
0,74 |
-2,61 |
|
|
100 |
4 |
5,1 |
0,78 |
-2,11 |
|
|
110 |
4 |
4,9 |
0,82 |
-1,76 |
|
|
120 |
4 |
4,75 |
0,84 |
-1,49 |
|
|
140 |
4 |
4,55 |
0,88 |
-1,12 |
|
|
160 |
4 |
4,42 |
0,90 |
-0,87 |
|
|
180 |
4 |
4,34 |
0,92 |
-0,71 |
|
|
200 |
4 |
4,28 |
0,93 |
-0,59 |
|
Górno-przepustowy RC ( T ) |
20 |
4 |
0,35 |
11,43 |
21,16 |
|
|
30 |
4 |
0,52 |
7,69 |
17,72 |
|
|
40 |
4 |
0,68 |
5,88 |
15,39 |
|
|
50 |
4 |
0,84 |
4,76 |
13,56 |
|
|
60 |
4 |
1 |
4,00 |
12,04 |
|
|
70 |
4 |
1,15 |
3,48 |
10,83 |
|
|
80 |
4 |
1,3 |
3,08 |
9,76 |
|
|
90 |
4 |
1,44 |
2,78 |
8,87 |
|
|
100 |
4 |
1,57 |
2,55 |
8,12 |
|
|
110 |
4 |
1,7 |
2,35 |
7,43 |
|
|
120 |
4 |
1,82 |
2,20 |
6,84 |
|
|
140 |
4 |
2,05 |
1,95 |
5,81 |
|
|
160 |
4 |
2,26 |
1,77 |
4,96 |
|
|
180 |
4 |
2,44 |
1,64 |
4,29 |
|
|
200 |
4 |
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 |
4 |
1,00 |
0,00 |
|
|
30 |
4 |
4 |
1,00 |
0,00 |
|
|
40 |
4 |
3,98 |
1,01 |
0,04 |
|
|
50 |
4 |
3,95 |
1,01 |
0,11 |
|
|
60 |
4 |
3,92 |
1,02 |
0,18 |
|
|
70 |
4 |
3,88 |
1,03 |
0,26 |
|
|
80 |
4 |
3,83 |
1,04 |
0,38 |
|
|
90 |
4 |
3,78 |
1,06 |
0,49 |
|
|
100 |
4 |
3,73 |
1,07 |
0,61 |
|
|
110 |
4 |
3,66 |
1,09 |
0,77 |
|
|
120 |
4 |
3,6 |
1,11 |
0,92 |
|
|
140 |
4 |
3,47 |
1,15 |
1,23 |
|
|
160 |
4 |
3,34 |
1,20 |
1,57 |
|
|
180 |
4 |
3,2 |
1,25 |
1,94 |
|
|
200 |
4 |
3,07 |
1,30 |
2,30 |
|
|
230 |
4 |
2,87 |
1,39 |
2,88 |
|
|
250 |
4 |
2,75 |
1,45 |
3,25 |
|
|
270 |
4 |
2,63 |
1,52 |
3,64 |
|
|
300 |
4 |
2,46 |
1,63 |
4,22 |
|
|
330 |
4 |
2,36 |
1,69 |
4,58 |
|
|
350 |
4 |
2,29 |
1,75 |
4,84 |
|
|
370 |
4 |
2,2 |
1,82 |
5,19 |
|
|
400 |
4 |
2,07 |
1,93 |
5,72 |
|
|
||||||
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 fg
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 fg 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]
