SPRAWOZDANIE
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI |
|||||||
Grupa |
I8Y4S1 |
Podgrupa |
I |
Numer ćwiczenia |
5 |
||
Lp. |
Nazwisko i imię |
Data wykonania |
24.05.2008r. |
||||
1. |
Sajnóg Agnieszka |
ćwiczenia |
|
||||
2. |
Sujkowski Bartłomiej |
Prowadzący ćwiczenie |
|
||||
3. |
Sulej Damian |
Podpis |
|
||||
4. |
Haczykowski Łukasz |
|
|
||||
5. |
|
Ocena |
|
||||
6. |
|
sprawozdania |
|
||||
Temat |
BADANIE CHARAKTERYSTYK CZĘSTOTLIWOŚCIOWYCH UKŁADU ELEKTRYCZNEGO |
||||||
Cel ćwiczenia: poznanie charakterystyk częstotliwościowych liniowych układów elektrycznych.
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.
Wykaz przyrządów i elementów pomiarowych.
Lp. |
Oznaczenie przyrządu na schemacie |
Nazwa przyrządu |
Typ |
Klasa dokładności |
Wykorzystywane zakresy pomiarowe |
1. |
Generator sygnałowy |
Generator RC |
SFG-2110 |
0,1 [Hz] |
200 - 7k [Hz] |
2. |
Fazomierz |
Agilent |
54621A |
2˚ |
0 - 100˚ |
3. |
V1 |
Miernik uniwersalny |
UM-110 |
0,05 [V] |
0 - 3 [V] |
4. |
V2 |
Miernik uniwersalny |
UM-110 |
0,05 [V] |
0 - 3 [V] |
5. |
|
|
|
|
|
6. |
|
|
|
|
|
Tabele i obliczenia.
Układ RC I-rzędu - górnoprzepustowy
Tab. a)
Wartości stałe R1=1[kΩ] C=0,0199[F] fg1=……. [Hz] |
|||||||||||||
Lp. |
POMIARY |
OBLICZENIA |
OBLICZENIA TEORETYCZNE |
||||||||||
|
f |
U1 |
U2 |
Φ |
Ku |
Ku |
Re[Ku] |
Im[Ku] |
Ku |
Ku |
Φ |
Re[Ku] |
Im[Ku] |
|
[Hz] |
[V] |
[V] |
[1o] |
[V/V] |
dB |
- |
- |
[V/V] |
dB |
[1o] |
- |
- |
1. |
200 |
1 |
0 |
86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
500 |
|
0,1 |
84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
1000 |
|
0,15 |
82 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
1500 |
|
0,2 |
78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
2000 |
|
0,25 |
74 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
2500 |
|
0,3 |
72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
3000 |
|
0,35 |
68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
3500 |
|
0,4 |
64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. |
4000 |
|
0,45 |
62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. |
4500 |
|
0,5 |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. |
5000 |
|
0,5 |
56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12. |
5500 |
|
0,55 |
54 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13. |
6000 |
|
0,6 |
52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. |
6500 |
|
0,6 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15. |
7000 |
|
0,65 |
48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Obliczenia:
Moduł transmitancji napięciowej Ku [V/V]:
Ku[V/V]=
Ku[V/V] = [V/V]
Moduł transmitancji napięciowej Ku [dB]:
Ku[dB]= 20*log10( )
Ku[dB]= 20*log10( ) = - 0,70 [dB]
Część rzeczywista transmitancji Re[Ku]:
P(f)= Re[Ku]= Ku * cosΦ
Re[Ku]= 0,2 * cos(75 o)= 0,05
Część urojona transmitancji Im[Ku]:
Q(f)= Im[Ku]= Ku * sinΦ
Im[Ku]= 0,2 * sin(75 o)= 0,19
Obliczenia teoretyczne:
Częstotliwość graniczna:
= = 9099[Hz]
Moduł transmitancji napięciowej Ku [V/V]:
K u = = 0,21
Moduł transmitancji napięciowej Ku [dB]:
Przesunięcie fazowe między sygnałem wejściowym a wyjściowym
Część rzeczywista transmitancji Re[Ku]:
P(f)= Re[Ku]= Ku * cosΦ
Re[Ku]= 0,21 * cos(77,56 o) = 0,05
Część urojona transmitancji Im[Ku]:
Q(f)= Im[Ku]= Ku * sinΦ
Im[Ku]= 0,21 * sin(77,56 o)= 0,21
Układ RC I-rzędu - dolnoprzepustowy
Tab. b)
Wartości stałe R1=1000[Ω] C=35[nF] fg1=9099 [Hz] |
|||||||||||||
Lp. |
POMIARY |
OBLICZENIA |
OBLICZENIA TEORETYCZNE |
||||||||||
|
f |
U1 |
U2 |
Φ |
Ku |
Ku |
Re[Ku] |
Im[Ku] |
Ku |
Ku |
Φ |
Re[Ku] |
Im[Ku] |
|
[Hz] |
[V] |
[V] |
[1o] |
[V/V] |
dB |
- |
- |
[V/V] |
dB |
[1o] |
- |
- |
1. |
1675 |
2,5 |
2,35 |
-21 |
0,94 |
-0,54 |
0,88 |
-0,34 |
0,94 |
-0,55 |
-20,21 |
0,88 |
-0,32 |
2. |
2500 |
|
2,20 |
-30 |
0,88 |
-1,11 |
0,76 |
-0,44 |
0,88 |
-1,15 |
-28,79 |
0,77 |
-0,42 |
3. |
3500 |
|
2,00 |
-38 |
0,80 |
-1,94 |
0,63 |
-0,49 |
0,79 |
-2,02 |
-37,57 |
0,63 |
-0,48 |
4. |
4500 |
|
1,70 |
-45 |
0,68 |
-3,35 |
0,48 |
-0,48 |
0,71 |
-2,96 |
-44,68 |
0,51 |
-0,50 |
5. |
5500 |
|
1,50 |
-51 |
0,60 |
-4,44 |
0,38 |
-0,47 |
0,64 |
-3,91 |
-50,40 |
0,41 |
-0,49 |
6. |
6500 |
|
1,40 |
-56 |
0,56 |
-5,04 |
0,31 |
-0,46 |
0,57 |
-4,83 |
-55,01 |
0,33 |
-0,47 |
7. |
7500 |
|
1,25 |
-60 |
0,50 |
-6,02 |
0,25 |
-0,43 |
0,52 |
-5,70 |
-58,76 |
0,27 |
-0,44 |
8. |
8500 |
|
1,10 |
-62 |
0,44 |
-7,13 |
0,21 |
-0,39 |
0,47 |
-6,52 |
-61,84 |
0,22 |
-0,42 |
9. |
9500 |
|
1,00 |
-65 |
0,40 |
-7,96 |
0,17 |
-0,36 |
0,43 |
-7,29 |
-64,41 |
0,19 |
-0,39 |
10. |
10500 |
|
0,92 |
-68 |
0,37 |
-8,68 |
0,14 |
-0,34 |
0,40 |
-8,01 |
-66,57 |
0,16 |
-0,36 |
11. |
11500 |
|
0,85 |
-67 |
0,34 |
-9,37 |
0,13 |
-0,31 |
0,37 |
-8,69 |
-68,41 |
0,14 |
-0,34 |
12. |
12500 |
|
0,80 |
-72 |
0,32 |
-9,90 |
0,10 |
-0,30 |
0,34 |
-9,32 |
-70,00 |
0,12 |
-0,32 |
13. |
13500 |
|
0,75 |
-72 |
0,30 |
-10,46 |
0,09 |
-0,29 |
0,32 |
-9,91 |
-71,37 |
0,10 |
-0,30 |
14. |
14500 |
|
0,65 |
-73 |
0,26 |
-11,70 |
0,08 |
-0,25 |
0,30 |
-10,47 |
-72,58 |
0,09 |
-0,29 |
15. |
15000 |
|
0,63 |
-74 |
0,25 |
-11,97 |
0,07 |
-0,24 |
0,29 |
-10,74 |
-73,13 |
0,08 |
-0,29 |
Obliczenia:
Moduł transmitancji napięciowej Ku [V/V]:
Ku[V/V]=
Moduł transmitancji napięciowej Ku [dB]:
Ku[dB]= 20*log10( )
Ku[dB]= 20*log10( ) = - 0,54 [dB]
Część rzeczywista transmitancji Re[Ku]:
P(f)= Re[Ku]= Ku * cosΦ
Re[Ku]= 2,35 * cos(-21 o)= 0,88
Część urojona transmitancji Im[Ku]:
Q(f)= Im[Ku]= Ku * sinΦ
Im[Ku]= 2,35 * sin(-21 o)= - 0,34
Obliczenia teoretyczne:
Częstotliwość graniczna:
fg2= 4550 [Hz]
Moduł transmitancji napięciowej Ku [V/V]:
Moduł transmitancji napięciowej Ku [dB]:
Przesunięcie fazowe między sygnałem wejściowym a wyjściowym
Część rzeczywista transmitancji Re[Ku]:
P(f)= Re[Ku]= Ku * cosΦ
Re[Ku]= 0,94 * cos(-20,21 o) = 0,88
Część urojona transmitancji Im[Ku]:
Q(f)= Im[Ku]= Ku * sinΦ
Im[Ku]= 0,94 * sin(-20,21o)= -0,32