background image

 

 

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA 

im. Stanisława Staszica w Krakowie 

WYDZIAŁ INŻYNIERII 

MECHANICZNEJ I ROBOTYKI 

KATEDRA ROBOTYKI I 

MECHATRONIKI 

 

 

 

Elektronika w mechatronice 

 

Sprawozdanie 9. Wzmacniacz operacyjny – filtry 

aktywne 

 

 

Opracowali: Marek Miodunka, Tomasz Strzałka 

 

 

background image

Cel ćwiczenia:  

Zapoznanie się z budową filtrów aktywnych przy użyciu wzmacniaczy operacyjnych. 

Zadanie 1. Filtr dolnoprzepustowy 

Zbudowano następujący układ filtra dolnoprzepustowego: 

 

Założono częstotliwość odcięcia 1kHz 

Na podstawie wzoru: 

𝑓

𝑐

=

1

2𝜋𝑅

1

𝐶

1

 

przyjęto:  

𝑅

1

= 2000Ω 𝐶

1

= 80𝑛𝐹  

Co daje częstotliwość odcięcia 995Hz.   

Następnie wykreślono charakterystyki amplitudowo-fazowe: 

 

background image

Uzyskana  charakterystyka  jest  niewątpliwie  charakterystyką  filtra  dolnoprzepustowego.  Z 
wykresu  odczytano  częstotliwość  odcięcia:  991  Hz,  która  jest  w  przybliżeniu  zgodna  z 
obliczeniami. 

Zadanie 2. Filtr górnoprzepustowy 

W kolejnym zadaniu zbudowano następujący układ filtra górnoprzepustowego: 

 

Założono taką samą częstotliwość odcięcia jak w pierwszym zadaniu. W związku z tym, że 
wzór na częstotliwość odcięcia się nie zmienia,  wartości  elementów pasywnych zostają bez 
zmian. 

Następnie wykreślono charakterystyki amplitudowo-fazowe 

 

Z  wykresu  odczytano  częstotliwość  odcięcia:  990  Hz,  która  w  przybliżeniu  pokrywa  się  z 
obliczeniami.  

background image

Wnioski 

 

Filtry budowane z wykorzystaniem wzmacniaczy operacyjnych wzmacniają sygnał w 
zakresie częstotliwości, która jest dla nas interesująca 

 

Dzięki  wykorzystaniu  wzmacniaczy  operacyjnych  zyskujemy  zalety  tych 
komponentów, czyli rezystancje oraz wzmocnienie 

 

Filtry  aktywne  charakteryzują  się  niskim  zniekształceniem  sygnału,  dużą  dynamiką 
(stosunek  maksymalnej  mocy  wyjściowej  do  mocy  szumów  własnych)  oraz  stałym 
wzmocnieniem dla pasma 

 

W  stosunku  do  filtrów  pasywnych  tłumienie  niepożądanych  częstotliwości  jest 
znacznie skuteczniejsze