POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
|
LABORATORIUM Ćwiczenie Nr 2 |
|
|
Nazwisko : Gładyszewski Grądzki Jończyk |
Imię : Sławek Marcin Jakub |
Semestr III |
Grupa E.D.3.5 |
Rok akadem. 1997/98 |
Temat ćwiczenia: Filtry częstotliwościowe |
|
|
Data wykonania 20.10.97 |
Ocena |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z charakterystykami częstotliwościowymi filtrów pasywnych RC i LC górno- i dolnoprzepustowych.
Przyrządy :
amperomierz,
woltomierz,
watomierz,
oscyloskop,
autotransformator,
cewka ( L=0.745H ),
kondensatory ( C=18μF ),
rezystory ( R=46Ω ).
Tabela 1.
FILTR |
POMIARY |
OBLICZENIA |
|
f |
U1 |
U2 |
U1/U2 |
a |
|
Hz |
V |
V |
- |
dB |
Dolnoprzepustowy LC |
20 |
4,96 |
6,07 |
0,81 |
-0,2 |
|
30 |
4,96 |
8,09 |
0,61 |
-0,49 |
|
40 |
4,96 |
11,725 |
0,42 |
-0,86 |
|
50 |
4,96 |
9,148 |
0,54 |
-0,61 |
|
60 |
4,96 |
4,481 |
1,11 |
0,1 |
|
70 |
4,96 |
3,091 |
1,61 |
0,47 |
|
80 |
4,96 |
2,113 |
2,38 |
0,85 |
|
90 |
4,96 |
1,541 |
3,22 |
1,17 |
|
100 |
4,96 |
1,185 |
4,35 |
1,43 |
|
120 |
4,96 |
0,775 |
6,25 |
1,86 |
|
150 |
4,96 |
0,467 |
11,11 |
2,37 |
|
200 |
4,96 |
0,251 |
20 |
2,98 |
Górnoprzepustowy LC |
20 |
4,96 |
1,175 |
2,85 |
1,04 |
|
30 |
4,96 |
4,663 |
1,06 |
0,06 |
|
40 |
4,96 |
11,174 |
0,44 |
-0,81 |
|
50 |
4,96 |
11,96 |
0,41 |
-0,88 |
|
60 |
4,96 |
9,225 |
0,53 |
-0,62 |
|
70 |
4,96 |
7,694 |
0,64 |
-0,43 |
|
80 |
4,96 |
6,896 |
0,72 |
-0,32 |
|
90 |
4,96 |
6,405 |
0,76 |
-0,26 |
|
100 |
4,96 |
6,806 |
0,73 |
-0,32 |
|
120 |
4,96 |
5,709 |
0,87 |
-0,14 |
|
150 |
4,96 |
5,429 |
0,92 |
-0,09 |
|
200 |
4,96 |
5,225 |
0,95 |
-0,05 |
Tabela 2.
FILTR |
POMIARY |
OBLICZENIA |
|||
|
f |
U1 |
U2 |
U1/U2 |
a |
|
Hz |
V |
V |
- |
dB |
Dolnoprzepustowy RC |
20 |
4,96 |
4.94 |
1.004 |
0,004 |
|
30 |
4,96 |
4.918 |
1.008 |
0,0085 |
|
50 |
4,96 |
4.864 |
1.02 |
0,02 |
|
70 |
4,96 |
4.777 |
1.03 |
0,04 |
|
90 |
4,96 |
4.682 |
1.06 |
0,06 |
|
100 |
4,96 |
4.625 |
1.07 |
0,07 |
|
120 |
4,96 |
4.496 |
1.1 |
0,09 |
|
150 |
4,96 |
4.281 |
1.16 |
0,14 |
|
200 |
4,96 |
3.922 |
1.26 |
0,23 |
|
250 |
4,96 |
3.517 |
1.41 |
0,34 |
|
300 |
4,96 |
3.189 |
1.55 |
0,44 |
|
400 |
4,96 |
2.620 |
1.89 |
0,64 |
|
500 |
4,96 |
2.191 |
2.26 |
0,82 |
|
700 |
4,96 |
1.639 |
3.03 |
1,11 |
|
900 |
4,96 |
1.294 |
3.83 |
1,34 |
|
1000 |
4,96 |
1.162 |
4.26 |
1,45 |
|
1500 |
4,96 |
0.770 |
6.43 |
1,86 |
|
2000 |
4,96 |
0.572 |
8.67 |
2,16 |
Górnoprzepustowy RC |
20 |
4,96 |
0.49 |
10.1 |
2,31 |
|
30 |
4,96 |
0.738 |
6.67 |
1,9 |
|
50 |
4,96 |
1.211 |
4.17 |
1,41 |
|
70 |
4,96 |
1.65 |
3.03 |
1,1 |
|
90 |
4,96 |
2.069 |
2.38 |
0,88 |
|
100 |
4,96 |
2.259 |
2.17 |
0,79 |
|
120 |
4,96 |
2.596 |
1.92 |
0,67 |
|
150 |
4,96 |
3.035 |
1.64 |
0,49 |
|
200 |
4,96 |
3.58 |
1.39 |
0,33 |
|
250 |
4,96 |
4.255 |
1.16 |
0,15 |
|
300 |
4,96 |
3.993 |
1.23 |
0,21 |
|
400 |
4,96 |
4.572 |
1.09 |
0,08 |
|
500 |
4,96 |
4.757 |
1.04 |
0,04 |
|
700 |
4,96 |
4.916 |
1.01 |
0,01 |
|
900 |
4,96 |
4.977 |
0.997 |
-0,003 |
|
1000 |
4,96 |
4.998 |
0.99 |
-0,008 |
|
1500 |
4,96 |
5.043 |
0.98 |
-0,016 |
|
2000 |
4,96 |
5.062 |
0.98 |
-0,02 |
Schemat 1. (dolnoprzepustowy LC)
ω
0=546.15 Hz
f0=86.92 Hz
Schemat 2. (górnoprzepustowy RC)
ω
0=301.93 Hz
f0=48.05 Hz
Schemat 3. (górnoprzepustowy LC)
ω0=136.53 Hz
f0=21.73 Hz
Schemat 4. (dolnoprzepustowy RC)
ω0=4830.92 Hz, f0=768.86 Hz 
Wykres dla filtra dolnoprzepustowego LC
Wykres dla filtra górnoprzepustowego LC
Wykres dla filtra dolnoprzepustowego RC
Wykres dla filtra górnoprzepustowego RC
Wnioski:
Charakterystyki pomiarowe ogólnie potwierdziły zasadę działania filtrów LC oraz RC zarówno dolnoprzepustowych jak i górnoprzepustowych. Zauważalne jest ponad dwukrotnie większe napięcie na wyjściu niż na wejściu filtrów LC ( 11.725 V dla filtru DP, 11.174 V dla filtru GP w stosunku do napięcia wejściowego wynoszącego stale 4.96 V). Budzi to zastrzeżenia ze względu na to, iż są to czwórniki pasywne (teoretycznie nie powinny wzmacniać napięcia wejściowego - potwierdzają tę teorię filtry RC, gdyż ich napięcia wyjściowe nie przewyższają 4.96V). Wzmocnienie to należałoby tłumaczyć istnieniem rezonansu pomiędzy cewką i kondensatorami. Nagromadzona energia w obwodzie przy pewnej częstotliwości a także przy maksymalnej reaktancji obwodu powoduje wzmocnienie sygnału.
Wyszukiwarka