Badanie układów selektywnych 02.doc

(236 KB) Pobierz

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było narysowanie charakterystyk częstotliwościowych badanych filtrów, wyznaczenie częstotliwości granicznej w0, oraz porównanie jej z obliczoną na podstawie znajomości parametrów filtru. Należało również wyznaczyć dobroć filtrów.

2. Wstęp.

Wśród licznych modeli układów liniowych aktywnych zawierających wzmacniacze operacyjne oraz elementy pasywne RC, a realizujące filtry, najbardziej znane są sekcje 2-go rzędu, które stanowią bazę do bardziej złożonych układów.

W tym ćwiczeniu omawia się uniwersalny filtr, który realizuje w zależności od przyjętych zacisków wyjściowych (rys. 1):

- filtry dolnoprzepustowe FDP

- filtry górno przepustowe FGP

- filtry środkowo przepustowe FSP

- filtry środkowo zaporowe FZP

Filtrem nazywamy układ (np. czwórnik), który posiada zdolność przepuszczania bez tłumienia sygnałów w żądanym paśmie częstotliwości, a po za tym pasmem sygnał jest silnie tłumiony.

Pasmo częstotliwości, w którym filtr przepuszcza bez tłumienia nazywamy pasmem przepustowym, a pasmo częstotliwości ,w którym filtr tłumi nazywamy pasmem tłumieniowym. Częstotliwość, która oddziela te pasma nosi nazwę częstotliwości granicznej filtra.

W zależności od położenia pasma przepustowego rozróżniamy:

· filtry dolnoprzepustowe, w których pasmo przepustowe należy do przedziału (0,w0>. Jako częstotliwość graniczną przyjmuje się częstotliwość dla której moduł transmitancji w stosunku do wartości maksymalnej jest mniejszy Ö2 krotnie, czyli maleje o 3 dB.

· filtry górno przepustowe, dla których pasmo przepustowe należy do przedziału (w0,¥). Analogicznie jak przy filtrze dolnoprzepustowym częstotliwość graniczną przyjmuje się jako tą częstotliwość, dla której moduł transmitancji w stosunku do wartości maksymalnej jest mniejszy Ö2 krotnie, czyli zmaleje o 3 dB.

· filtry środkowo przepustowe, dla których pasmo przepuszczania zawarte jest w wąskim zakresie częstotliwości należących do przedziału <w01,w02>. Częstotliwość w0 (graniczną) dobieramy analogicznie jak poprzednio.

· filtry środkowo zaporowe dla których pasmo przepuszczania należy do przedziału (0, w01 > oraz dla <w02,w), gdzie w02>w01. Zatem przepuszczanie sygnału odbywa się prawie wszędzie poza wąskim pasmem częstotliwości, w którym tłumienie jest bardzo duże.

3. Ogólny schemat pomiarowy.

Zmieniając częstotliwość przy ustalonej amplitudzie napięcia wejściowego | U1 | = 1 V , obserwujemy za pomocą oscyloskopu dwukanałowego zachowanie się napięcia wyjściowego oraz dokonujemy pomiaru napięcia wyjścia za pomocą woltomierza V2.