Filtr Butterwortha - filtr

charakteryzujący się maksymalnie płaską charakterystyką amplitudową

w paśmie przenoszenia. Częstotliwość graniczną filtru wyznacza spadek

sygnału o 3 dB. Nachylenie charakterystyki w paśmie zaporowym wynosi:

n*6 dB na oktawę, gdzie n - rząd filtru.

Filtr Butterwortha określony jest funkcją transmitancji:

Filtr ten charakteryzuje się idealnie płaską charakterystyką w paśmie

zaporowym i przepustowym

Filtr dolnoprzepustowy - układ przetwarzający

sygnał przepuszczający częstotliwości sygnału poniżej ustalonej częstotliwości

granicznej, tłumi składowe widma leżące w górnej jego części. Układ elektroniczny

zbudowany jest zazwyczaj z cewki lub opornika i kondensatora. Ma jedno pasmo

przepustowe i jedno tłumiące. Filtr dolnoprzepustowy jest układem całkującym

stratnym. Wielkością charakteryzującą taki układ jest transmitancja, określana

jako stosunek napięcia wyjściowego do wejściowego. Często zapisuje się ją w

postaci operatorowej. G(s)=K/(Ts+1), gdzie T - stała czasowa, T=R*C,

s - operator Laplace'a, s = j2*pi*f.Częstotliwość graniczna przedstawionego

układu filtra wynosi:
;
a to jest równoważne pulsacji

Filtr górnoprzepustowyukład elektroniczny bądź

algorytm, który przepuszcza częstotliwości sygnału powyżej ustalonej

częstotliwości granicznej, a tłumi składowe leżące poniżej. W zależności od

konstrukcji wyróżniamy filtry:

reaktancyjne LC, zbudowane z cewek i kondensatorów

zbudowane z pojedynczej cewki bądź kondensatora

bezindukcyjne, pasywne RC

piezoceramiczne

aktywne - zawierające wzmacniacze

cyfrowe

W idealnym filtrze w paśmie przepustowym współczynnik tłumienia powinien

być równy zero, natomiast w paśmie tłumieniowym powinien być duży Ponieważ

filtry reaktancyjne powinny pracować w warunkach dopasowania falowego, tzn.

przy obciążeniu filtra impedancją charakterystyczną, podaje się dla filtrów również

charakterystyki częstotliwościowe impedancji charakterystycznej. Przyjmuje się,

że częstotliwości granicznej odpowiada tłumienie 3 dB, dla filtra RC częstotliwość

graniczna określona jest wzorem:

Zależność przesunięcia fazowego między wejściem a wyjściem określa wzór:

Filtr środkowoprzepustowy

układ elektroniczny, bądź algorytm przepuszczający częstotliwości sygnału w

bliskim otoczeniu ustalonej częstotliwości.

Filtr środkowozaporowy - układ elektroniczny, bądź algorytm nieprzepuszczający

częstotliwości sygnału między dwiema ustalonymi wartościami granicznymi. Jest to

odwrotność filtru środkowoprzepustowego.

Może służyć między innymi do usuwania przydzwięku w sygnale elektrycznym

pochodzącym od częstotliwości prądu elektrycznego w sieci energetycznej

(w Polsce jest to 50 Hz). W takim przypadku ustawia się filtr środkowozaporowy o

dolnej wartości granicznej 49 Hz i górnej 51 Hz.

Filtr Czebyzszewa - równomierna falistość ch-ki amplitudowej w pasmie

przepustowym i zaporowym (-) ale duże jej nachylenie (+) w paśmie przejściowym,

najbardziej selektywn (największe nachylenie ch-ki) ch-ka fazowa ma przebieg

silnie nieliniowy, silne przepięcia w odpowiedzi skokowej, stosowanie do

tłumienia sygnałow o częstotliwościach nieznacznie różnych od częstotliwości

pasma przepustowego.

• 
  Filtr Sallen - Key'a - dolnoprzepustowy

Wzmocnienie napięciowe elementu aktywnego:

; Pulsacja:

Dobroć:

Częstotliwość 3-decybelowa:

Na podstawie wzoru (2/2) i (2/4) wynika zależność:

Przyjmując C₁ = C₂ = C oraz R₁ = R₃ = R, wzory

upraszczają się do następującej postaci: Pulsacja:

; Dobroć:
;

Częstotliwość 3-decybelowa:

• Filtr Sallen - Key'a - środkowoprzepustowy

Przyjmując: C₁ = C₂ = C

R₁ = R₃ = R₄ = R

Wzmocnienie napięciowe elementu aktywnego:

Dobroć:
; Pulsacja:

Częstotliwość środkowa:

Pasmo 3-decybelowe:

Filtr Sallen - Key'a - górnoprzepustowy

Przyjmując: C₁ = C₂ = C

R₁ = R₃ = R

;
;
;

7. Dobroć filtru.

Dobroć filtru wąsko-pasmowego(środkowo przepustowy FŚP)

- określa się jako stosunek częstotliwości środkowej do 3-decybelowego

pasma przepustowego

BW

f

Q  0

BW - (Band With) - 3 decybelowe pasmo przenoszenia

 0 f częstotliwość środkowa

FŚP tłumi niepoŜądane sygnały spoza pasma przenoszenia. Im większa

dobroć tym skuteczniej wydziela sygnał o ściśle określonej

częstotliwości spośród róŜnych sygnałów.

8. Dioda zenera stabilizacja napięcia.

Są to diody krzemowe, warstwowe, których złącze ulega nieniszczącemu

przebiciu przy napięciu wstecznym R U

Z U zwanym - niezaleŜnie od mechanizmu przebicia napięciem Zenera,

W stanie przebicia w zakresie zaporowym charakterystyki statycznej

Dzięki bardzo małej i stałej rezystancji dynamicznej umoŜliwia

stabilizację napięcia stałego. Nachylenie charakterystyki statycznej

(oznaczające rezystancję dynamiczną) w obszarze przebicia zaleŜy od

napięcia przebicia oraz prądu diody.

4. Wyjaśnij (jedno zdanie + rysunek) wpływ

rezystancji dynamicznej diody Zenera

na jakość stabilizacji napięcia.

Ze wzrostem prądu rezystancja zmniejsza się .

Im mniejsza rezystancja

tym lepsza stabilizacja, najlepiej 0.

7. Podaj wzmocnienie i narysuj charakterystykę

amplitudową układu.

Komparator analogowy

Komparator analogowy porównuje napięcia (lub prądy)

przyłożone do wejść, a na wyjściu podaje sygnał zależny

od tego, który z sygnałów wejściowych jest większy.

Komparatory wykonuje się w oparciu o wzmacniacze operacyjne.

In

Out

C₁

TL 074

C₂

R₁

R₃

R₂

R_A

---