Patariu.lt   Studijos   N-18   Sapnininkas   Receptai

Aktyvinių dažnio filtrų tyrimas

Pasirinkau tirti du aktyvinius dažnio filtrus: Batervorto žemų dažnių filtrą su nuolydžiu (-40 db/dek) ir Batervorto aukštų dažnių filtrą su nuolydžiu (+60 db/dek.)

Teorija:

Aktyviniai dažnio filtrai- tai schemos,praleidžiančios tam tikros dažnio juostos signalus ir juos slopinančios už tos juostos ribų:

Aktyvinis žemų dažnių filtras: Idealus dažnių filtro grafikas, atspindintis jo darbą, turėtų būti toks:

Aktyvinis aukštų dažnių filtras: Idealus dažnių filtro grafikas, atspindintis jo darbą, turėtų būti toks:

Kadangi schemos elementai realiai nėra idealūs, signalas ties dažniu fk slopinimo juostoje yra praleidžiamas. Praleidžiamasis signalas slopinamas.

Tyrimas: Tyrinėdamas filtrus, naudoju standartinæ tyrimo schemą:

G – Generatorius F – Schema

Žemų dažnių filtras su nuolydžiu (-40db/dek):

Tiriamoji schema: Žemo dažnio filtro, kurio fk = 50 KHz, shema:

Tuo tikslu:

  • Paskaičiavau wk = 2pf = 314000
  • Pasirinkau R1=R2=20kW
  • R0=(R1+R2)=40kW
  • C1=0.707/wk*( R )=0,1125nf
  • C2=2*C1=0,2250nf

Modeliuodamas šią schemą, gavau šiuos rezultatus:

Tai slopinimo nuolydis: kur y ašyje Uex , O x ašyje Dažnis logaritminėje skalėje

Čia atlikau kelis matavimus:

Dažnis 41kHz 45kHz 50kHz 54kHz
Nuolydis (20lg|Uex/U1|) -1.63db -2.19db -3.01db -3.7db

Fazė pasisuka ties 50 kHz : -90°

Dar patyrinėjau, kaip iškraipomas signalas, kai paduodami pjūklinis ir stačiakampis signalai naudodamas oscilografą:

Pjuklinis signalas, dažnis 40kHz

Pjuklinis signalas, dažnis 50kHz

Pjuklinis signalas, dažnis 60kHz

Stačiakampis signalas, dažnis 40kHz

Stačiakampis signalas, dažnis 50kHz

Stačiakampis signalas, dažnis 60kHz

Kad tyrimas būtų pilnesnis pakaitaliosiu R1 :

R1 = 10kW – filtras slopina daug didesnius dažnius.

Pažiūrėsime, kaip pasisuka fazė: -fazės posūkis pasikeitė nežymiai.

R1=30kW -pralaidumo juosta pasislinko į kita pusæ.Fazės posūkis, nepasikeitė

Aukštų dažnių filtras su nuolydžiu (+60db/dek):

Tiriamoji schema: Tam tikslui: 1. Pasirinkau Fk = 50000Hz 2. Paskaičiavau wk = 2pf = 314000

  • Pasirinkau c1,c2,c3=0.000001f
  • Paskaičiavau R3=3.185W
  • R1=2*R3=6.37W
  • R2=R3/2=1.6W
  • R01=R1=6.37W
  • R02=R3=3.185W

Gavau tokius rezultatus:

Fazes posūkis:

Čia atlikau kelis matavimus:

Dažnis 40kHz 44.5kHz 50kHz 54kHz
Nuolydis (20lg|Uex/U1|) -6.6db -4.7db -3.01db -2.02db

Dar patyrinėjau, kaip iškraipomas signalas, kai paduodami pjūklinis ir stačiakampis signalai, tam tikslui naudojau oscilografą:

Pjuklinis signalas, dažnis 40kHz

Pjuklinis signalas, dažnis 50kHz

Pjuklinis signalas, dažnis 60kHz

Stačiakampis signalas, dažnis 40kHz

Stačiakampis signalas, dažnis 50kHz

Stačiakampis signalas, dažnis 60kHz

Share on Facebook

Hey.lt - Nemokamas lankytoj� skaitliukas