SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO NR 5.

LABORATORIUM OBWODÓW I SYGNAŁÓW ELEKTRYCZNYCH
Grupa		E6X3S1		Podgrupa	1	Numer ćwiczenia	5
Lp.	Nazwisko i imię					Data wykonania	01.06.07
1.						ćwiczenia
2.						Prowadzący ćwiczenie
3.						Podpis
						Data oddania
						sprawozdania
Temat			Badanie charakterystyk częstotliwościowych układu elektrycznego

1. Cel ćwiczenia: Poznanie charakterystyk częstotliwościowych liniowych układów elektrycznych

2. Badanie układów RC I i II rzędu

2.1. Schemat blokowy stanowiska do badania charakterystyk częstotliwościowych

Do badania charakterystyk częstotliwościowych układów RC służy stanowisko pomiarowe, przedstawione na rys. 1., natomiast schematy badanych układów przedstawiono przy odpowiednich tabelach.

Rys. 1 Schemat blokowy stanowiska do badania charakterystyk częstotliwościowych

1. Wykaz przyrządów i elementów pomiarowych

Lp.	Oznaczenie przyrządu na schemacie	Nazwa przyrządu	Typ	Klasa dokładności	Wykorzystywane zakresy pomiarowe	Numer fabryczny
1	R	Oporniki dekadowe	DRG-16			661316 6067
2	C	Kondensatory dekadowe	DK50			136 139
3		Fazomierz				011279
4	V1, V2	Woltomierze	UM-110			71110 71129
5		Generator sygnałowy	SFG-2110			1169
6
7

3. Tabele i obliczenia

• Układ RC I rzędu - dolno przepustowy




• Tab. 1.1

Wartości stałe: R=1000[Ω] fg=6000[Hz] C=26[nF]
Pomiary					Obliczenia				Obliczenia teoretyczne
Lp.	f	U1	U2	Θ	Ku	Ku	Re[Ku]	Im[Ku]	Ku	Ku	Θ	Re[Ku]	Im[Ku]
		[kHz]	[V]	[V]	[1^o]	[V/V]	dB	-	-	[V/V]	dB	[1^o]	-	-
1.	1,1	0,98	0,92	-10	0,92	-0,72	0,91	-0,16	0,98	-0,14	-10	0,97	-0,17
2.	1,6	0,98	0,86	-15	0,88	-1,11	0,85	-0,23	0,97	-0,29	-15	0,94	-0,24
3.	2,2	0,98	0,84	-20	0,86	-1,31	0,81	-0,29	0,94	-0,53	-20	0,89	-0,32
4.	2,8	0,98	0,82	-25	0,84	-1,51	0,76	-0,35	0,91	-0,82	-25	0,83	-0,38
5.	3,5	0,98	0,79	-30	0,81	-1,83	0,70	-0,41	0,87	-1,23	-30	0,75	-0,43
6.	4,2	0,98	0,71	-35	0,75	-2,50	0,61	-0,43	0,82	-1,67	-34	0,68	-0,47
7.	5,1	0,98	0,67	-40	0,71	-2,97	0,54	-0,45	0,77	-2,29	-40	0,59	-0,49
8.	6,0	0,98	0,65	-45	0,68	-3,35	0,48	-0,48	0,71	-2,92	-44	0,51	-0,50
9.	7,4	0,98	0,55	-50	0,58	-4,73	0,37	-0,44	0,64	-3,91	-50	0,41	-0,49
10.	8,6	0,98	0,5	-55	0,53	-5,51	0,30	-0,43	0,58	-4,73	-55	0,34	-0,47
11.	10,7	0,98	0,42	-60	0,45	-6,94	0,23	-0,39	0,50	-6,08	-60	0,25	-0,43
12.	13,5	0,98	0,34	-65	0,36	-8,87	0,15	-0,33	0,41	-7,68	-66	0,17	-0,38
13.	17,9	0,98	0,26	-70	0,28	-11,06	0,10	-0,26	0,32	-9,80	-71	0,10	-0,31
14.	26,6	0,98	0,18	-75	0,20	-13,98	0,05	-0,19	0,22	-12,98	-77	0,05	-0,22
15.	70,6	0,54	0,10	-78	0,19	-14,42	0,03	-0.18	0,09	-21,27	-85	0,01	-0,09

Obliczenia

• Pojemność C

f_g=6000[Hz]

R=1000[Ω]








• Moduł transmitancji napięciowa K_u [V/V]







• Moduł transmitancji napięciowa K_u[dB]







• Część rzeczywista transmitancji Re[K_u]







• Część urojona transmitancji Im[K_u]







Obliczenia teoretyczne

- Częstotliwość rezonansowa f_g








- Moduł transmitancji napięciowej K_u [V/V]










- Moduł transmitancji napięciowej K_u [dB]







- Przesunięcie fazowe Θ między sygnałem wejściowym a wyjściowym







• Część rzeczywista transmitancji Re[K_u]







• Część urojona transmitancji Im[K_u]







2. Układ RC I rzędu - górno przepustowy




• Tab. 1.2

Wartości stałe: R=1000[Ω] fg=2500[Hz] C=63,7[nF]
Pomiary					Obliczenia				Obliczenia teoretyczne
Lp.	f	U1	U2	Θ	Ku	Ku	Re[Ku]	Im[Ku]	Ku	Ku	Θ	Re[Ku]	Im[Ku]
		[kHz]	[V]	[V]	[1^o]	[V/V]	dB	-	-	[V/V]	dB	[1^o]	-	-
1.	26	0,98	0,85	5	0,94	-0,55	0,94	0,08	1,00	0	5	0,99	0,09
2.	13,8	0,98	0,84	10	0,90	-0,88	0,89	0,16	0,98	-0,14	10	0,97	0,17
3.	9,3	0,98	0,82	15	0,87	-1,19	0,84	0,23	0,97	-0,30	15	0,93	0,25
4.	6,8	0,98	0,80	20	0,85	-1,40	0,80	0,29	0,94	-0,55	20	0,88	0,32
5.	5,4	0,98	0,78	25	0,81	-1,80	0,74	0,34	0,91	-0,84	25	0,82	0,38
6.	4,3	0,98	0,74	30	0,77	-2,26	0,67	0,39	0,86	-1,26	30	0,75	0,43
7.	3,6	0,98	0,7	35	0,73	-2,74	0,60	0,42	0,82	-1,71	35	0,68	0,47
8.	3	0,98	0,66	40	0,69	-3,26	0,53	0,44	0,77	-2,29	40	0,59	0,49
9.	2,5	0,98	0,62	45	0,65	-3,80	0,46	0,46	0,71	-3,01	45	0,50	0,50
10.	2,1	0,98	0,58	50	0,60	-4,38	0,39	0,46	0,64	-3,83	50	0,41	0,49
11.	1,7	0,98	0,50	55	0,52	-5,67	0,30	0,43	0,56	-5,00	56	0,32	0,46
12.	1,4	0,98	0,42	60	0,44	-7,18	0,22	0,38	0,49	-6,22	61	0,24	0,43
13.	1,2	0,98	0,38	65	0,40	-8,05	0,17	0,36	0,43	-7,28	64	0,19	0,39
14.	0,9	0,98	0,3	70	0,31	-10,10	0,11	0,29	0,34	-9,40	70	0,12	0,32
15.	0,6	0,98	0,2	75	0,21	-13,63	0,05	0,20	0,23	-12,64	76	0,05	0,23
16.	0,4	0,98	0,14	80	0,14	-16,90	0,03	0,14	0,16	-16,03	81	0,03	0,16
17.	0,16	0,98	0,06	85	0,06	-24,26	0,01	0,06	0,06	-23,89	86	0,00	0,06

Obliczenia

• Pojemność C

f_g=2500[Hz]

R=1000[Ω]








• Moduł transmitancji napięciowa K_u [V/V]







• Moduł transmitancji napięciowa K_u[dB]







• Część rzeczywista transmitancji Re[K_u]







• Część urojona transmitancji Im[K_u]







Obliczenia teoretyczne

- Częstotliwość rezonansowa f_g








- Moduł transmitancji napięciowej K_u [V/V]










- Moduł transmitancji napięciowej K_u [dB]







- Przesunięcie fazowe Θ między sygnałem wejściowym a wyjściowym







• Część rzeczywista transmitancji Re[K_u]







• Część urojona transmitancji Im[K_u]







3. Układ RC II rzędu




• Tab. 1.3

Wartości stałe: R1=R2=1000[Ω] C1=26[nF] C2=63,7[nF]
Pomiary					Obliczenia				Obliczenia teoretyczne
Lp.	f	U1	U2	Θ	Ku	Ku	Re[Ku]	Im[Ku]	Ku	Ku	Θ	Re[Ku]	Im[Ku]
		[kHz]	[V]	[V]	[1^o]	[V/V]	dB	-	-	[V/V]	dB	[1^o]	-	-
1.	0,22	0,98	0,025	80	0,03	-31,95	0,00	0,03	0,04	-28,93	83	0,00	0,04
2.	0,33	0,98	0,045	75	0,05	-26,85	0,01	0,04	0,05	-25,46	79	0,01	0,05
3.	0,45	0,98	0,06	70	0,06	-24,35	0,02	0,06	0,07	-22,84	76	0,02	0,07
4.	0,56	0,98	0,07	65	0,07	-23,01	0,03	0,06	0,09	-21,03	72	0,03	0,08
5.	0,69	0,98	0,08	60	0,08	-21,85	0,04	0,07	0,11	-19,34	68	0,04	0,10
6.	0,81	0,98	0,09	55	0,09	-20,83	0,05	0,07	0,12	-18,08	64	0,05	0,11
7.	0,94	0,98	0,1	50	0,10	-19,91	0,07	0,08	0,14	-16,95	61	0,07	0,12
8.	1,11	0,98	0,11	45	0,11	-19,09	0,08	0,08	0,16	-15,76	56	0,09	0,13
9.	1,29	0,98	0,12	40	0,12	-18,33	0,09	0,08	0,18	-14,74	51	0,12	0,14
10.	1,5	0,98	0,125	35	0,13	-17,98	0,10	0,07	0,20	-13,81	45	0,14	0,14
11.	1,7	0,98	0,13	30	0,13	-17,55	0,12	0,07	0,22	-13,11	40	0,17	0,14
12.	2	0,98	0,14	25	0,14	-16,90	0,13	0,06	0,24	-12,31	33	0,20	0,13
13.	2,3	0,98	0,14	20	0,14	-16,90	0,13	0,05	0,26	-11,74	27	0,23	0,12
14.	2,7	0,98	0,145	15	0,15	-16,60	0,14	0,04	0,27	-11,24	19	0,26	0,09
15.	3,2	0,98	0,15	10	0,15	-16,30	0,15	0,03	0,29	-10,90	10	0,28	0,05
16.	3,9	0,98	0,15	5	0,15	-16,30	0,15	0,01	0,29	-10,76	0	0,29	0,00
17.	4,6	0,98	0,145	0	0,15	-16,60	0,15	0,00	0,29	-10,85	-8	0,28	-0,04
18.	5,3	0,98	0,14	-5	0,14	-16,90	0,14	-0,01	0,28	-11,08	-16	0,27	-0,07
19.	6,3	0,98	0,14	-10	0,14	-16,81	0,14	-0,03	0,26	-11,55	-24	0,24	-0,11
20.	7,2	0,98	0,135	-15	0,14	-17,04	0,14	-0,04	0,25	-12,05	-30	0,22	-0,13
21.	8,5	0,98	0,13	-20	0,14	-17,37	0,13	-0,05	0,23	-12,81	-38	0,18	-0,14
22.	9,8	0,98	0,125	-25	0,13	-17,62	0,12	-0,06	0,21	-13,57	-44	0,15	-0,14
23.	11,4	0,98	0,115	-30	0,12	-18,25	0,11	-0,06	0,19	-14,49	-49	0,12	-0,14
24.	13,1	0,98	0,105	-35	0,11	-18,95	0,09	-0,07	0,17	-15,40	-54	0,10	-0,14
25.	15,4	0,98	0,1	-40	0,11	-19,28	0,08	-0,07	0,15	-16,54	-59	0,08	-0,13
26.	18,3	0,98	0,09	-45	0,10	-20,10	0,07	-0,07	0,13	-17,83	-64	0,06	-0,12
27.	21	0,98	0,082	-50	0,09	-20,81	0,06	-0,07	0,11	-18,90	-67	0,04	-0,10
28.	26	0,98	0,07	-55	0,08	-21,99	0,05	-0,07	0,09	-20,62	-71	0,03	-0,09
29.	33	0,98	0,056	-60	0,07	-23,63	0,03	-0,06	0,07	-22,58	-75	0,02	-0,07
30.	44	0,78	0,042	-65	0,05	-25,38	0,02	-0,05	0,06	-25,01	-79	0,01	-0,06
31.	89	0,37	0,01	-70	0,03	-31,36	0,01	-0,03	0,03	-31,05	-84	0,00	-0,03

Obliczenia

• Moduł transmitancji napięciowa K_u [V/V]







• Moduł transmitancji napięciowa K_u[dB]







• Część rzeczywista transmitancji Re[K_u]







• Część urojona transmitancji Im[K_u]







Obliczenia teoretyczne

- Transmitancja K_u [V/V]




Gdzie: K_U1 - transmitancja pierwszego filtru(dolnoprzepustowego)

K_U2 - transmitancja drugiego filtru(górnoprzepustowego)







- Transmitancja K_u [dB]







- Przesunięcie fazowe Θ między sygnałem wejściowym a wyjściowym







• Część rzeczywista transmitancji Re[K_u]







• Część urojona transmitancji Im[K_u]







4. Wykresy

---