[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.WNIOSKIWNIOSKICelem ćwiczenia było zbadanie charakterystyki częstotliwościowej układu elektrycznego.W doświadczeniu przeprowadzaliśmy pomiary dla filtru dolnoprzepustowego przy pojemności C=10nF.Częstotliwość graniczna naszego układu wyniosła 5000Hz przy rezystancji R=3183 .Dla filtru dolnoprzepustowego przy wzroście rezystancji i pojemności, rośnie kąt przesunięcia fazowego sygnału odpowiedzi w stosunku do sygnału wymuszenia.na początku robiliśmy pomiary dla układu dolnoprzepustowego.Mierzyliśmy przy określonej częstotliwości wartości skuteczne napięcia na wejściu i na wyjściu w celu obliczenia transmitancji napięciowej i wykreślenia charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej.Następnie mierzyliśmy kąt przesunięcia fazowego.To pozwoliło nam na określenie częstotliwości granicznej która jest równa 5kHz (jest to częstotliwość przy której kąt przesunięcia fazowego powinien być równy 45o), identyczny wynik otrzymaliśmy z obliczeń teoretycznych.Korzystając z wartości kąta przesunięcia fazowego wykreśliliśmy charakterystykę fazowo-częstotliwościową, której przebieg jest porównywalny z charakterystyką idealną, dzięki czemu możemy stwierdzić, że mamy do czynienia z filtrem o dolnym paśmie przepustowości.Przez częstotliwość graniczną rozumie się na ogół częstotliwość, przy której moduł transmitancji maleje o 3 dB od wartości nominalnej dla której umownie przyjęto poziom 0 dB.Przez pasmo przenoszenia rozumie się zakres częstotliwości, w którym moduł transmitancji maleje nie więcej aniżeli o 3 dB od wartości nominalnej, a więc jest to zakres częstotliwości zawarty w pasmie przenoszenia.Miarą pasma przenoszenia jest Sp jest różnicą częstotliwości granicznych górnej fg i dolnej fd zwana szerokością pasma przepuszczania, zatem Sp = fg - fd i wynosi odpowiednio dla układu LC typu stałego k obciążonego rezystancją R Sp=49 kHz , a dla układu LC z ogniwem dopasowującym Sp=5 kHzWnioskiW każdym z dwóch omawianych przypadków rezystor zarówno dla małych jak i średnich częstotliwości jest traktowany jako rezystor idealny ( pomijamy jego szczątkową pojemność i indukcyjność ).Kondensator zaczyna odgrywać stopniowo rolę wraz ze wzrostem częstotliwości.a) b)W przykładzie a) filtr dolnoprzepustowy RClrezystor ogranicza prądllkondensator zwiera wyjście układu przy wzroście częstotliwości.lW przykładzie b) filtr górnoprzepustowy RClrezystor bocznikuje wyjściellkondensator rozwiera wejście układu dla małych częstotliwości.lPrzez częstotliwość graniczną rozumie się na ogół częstotliwość, przy której moduł transmitancji maleje o 3 dB od wartości nominalnej dla której umownie przyjęto poziom 0 dB.Przez pasmo przenoszenia rozumie się zakres częstotliwości, w którym moduł transmitancji maleje nie więcej aniżeli o 3 dB od wartości nominalnej, a więc jest to zakres częstotliwości zawarty w pasmie przenoszenia.Miarą pasma przenoszenia jest Sp jest różnicą częstotliwości granicznych górnej fg i dolnej fd zwana szerokością pasma przepuszczania, zatem Sp = fg - fd Częstotliwość graniczne zadane do pomiarów wynosi odpowiednio dla naszego obwodu fg=4650 Hz (różna od teoretycznej) spowodowane jest to najprawdopodobniej iż mamy do czynienia z elementami rzeczywistymi a także przy pomiarach nie sposób ustrzec się błędów - zależą one od klasy przyrządów pomiarowych - czyli maksymalnego błędu jaki dany miernik może popełnić w danym zakresie pomiarowym stąd rozbieżność w wynikach a także uwagi prowadzących ćwiczenie (błąd paralaksy, nieuwaga przy ustawianiu parametrów pracy układu - napięcia zasilania etc.) Poprzez zastosowanie ogniw dopasowywujących zyskujemy lepsze nachylenie charakterystyki czego efektem jest szybsze przejście filtru z obszaru przepustowego do pobszaru tłumienia ważne to jest szczególnie przy projektowaniu filtrów o wysokiej seletywności złożonych z pojedyńczych ogniw typu RC chociaż filtry typu RC za głównie stosowane tam gdzie nie możemy pozwolić sobie na stosowanie filtrów typu RLCWnioski:Celem ćwiczenia było zbadanie charakterystyki częstotliwościowej układu elektrycznego.W doświadczeniu przeprowadzaliśmy pomiary dla filtru dolnoprzepustowego przy pojemnościC=0,0052 µF i górnoprzepustowego przy pojemności C=0,03 µF.Przez częstotliwość graniczną rozumie się na ogół częstotliwość, przy której moduł transmitancji maleje o 3 dB od wartości nominalnej dla której umownie przyjęto poziom 0 dB.Przez pasmo przenoszenia rozumie się zakres częstotliwości, w którym moduł transmitancji maleje nie więcej aniżeli o 3 dB od wartości nominalnej, a więc jest to zakres częstotliwości zawarty w paśmie przenoszenia.Miarą pasma przenoszenia jest Sp jest różnicą częstotliwości granicznych górnej fg i dolnej fd zwana szerokością pasma przepuszczania, zatem Sp = fg - fd.Częstotliwość graniczna naszego układu dolnoprzepustowego wyniosła 3000 Hz przy rezystancji R=1 kΩ a dla górnoprzepustowgo 5000 Hz przy rezystancji równej 1 kΩ.Na początku robiliśmy pomiary dla układu dolnoprzepustowego.Do z góry ustalonej wartości częstotliwości granicznej dobieraliśmy odpowiednią wartośc pojemności, tak aby kąt przesunięcia fazowego był równy 45o.Następnie mierzyliśmy przy określonej częstotliwości wartości skuteczne napięcia na wejściu i na wyjściu w celu obliczenia transmitancji napięciowej i wykreślenia charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej oraz kąt przesunięcia fazowego.W każdym z omawianych przypadków rezystor zarówno dla małych jak i średnich częstotliwości jest traktowany jako rezystor idealny ( pomijamy jego szczątkową pojemność i indukcyjność ).Kondensator zaczyna odgrywać stopniowo rolę wraz ze wzrostem częstotliwości.W przypadku filtru dolnoprzepustowego RC rezystor ogranicza prąd a kondensator zwiera wyjście układu przy wzroście częstotliwości.W przypadku filtru górnoprzepustowego CR kondensator rozwiera wejście układu dla małych częstotliwości.Niedokładności spowodowane są najprawdopodobniej tym, iż mamy do czynienia z elementami rzeczywistymi, a także przy pomiarach nie sposób ustrzec się błędów - zależą one od klasy przyrządów pomiarowych - czyli maksymalnego błędu jaki dany miernik może popełnić w danym zakresie pomiarowym stąd rozbieżność w wynikach, a także uwagi prowadzących ćwiczenie (błąd paralaksy, nieuwaga przy ustawianiu parametrów pracy układu - napięcia zasilania, subiektywna ocena mierzącego etc.)
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
