Ćwiczenie 7. Filtry LC

Transkrypt

1 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8. Wtęp Ćwiczeie 7 Filtry L Filtry elektrycze ą ukłdmi liiowymi łużącymi do przekztłci yłów elektryczych. W dziedziie czętotliwości ozcz to wytłumieie iepożądych kłdowych widm yłu. Ntomit w dziedziie czu ozcz to łówie kztłtowie czoł impulu. Nie jet możliwe zrelizowie filtru o dowoleo kztłtu chrkterytyce mplitudowej i fzowej. W zczeólości ie jet możliwe zrelizowie filtrów o tk pożądym w prktyce kztłcie chrkterytyki czętotliwościowej jk protokąt chrkterytyk mplitudow i liiow chrkterytyk fzow. Jet możliw relizcj jedyie przybliżoych, prokymowych chrkterytyk idelych, protokątej mplitudowej i liiowej fzowej. W ćwiczeiu lbortoryjym zotie rozptrzo prokymcj mkymlie płk Butterworth i rówoflit zebyzew chrkterytyki mplitudowej orz prokymcj mkymlie liiow Beel chrkterytyki fzowej. Filtry moą być relizowe w różych klch elemetów. W prktyce jzerze ztoowi zjdują filtry L, tj. filtry zbudowe z elemetów L i. W ćwiczeiu będą projektowe i relizowe doloprzeputowe filtry L druieo i trzecieo rzędu. Przewidywe teoretyczie chrkterytyki czętotliwościowe i czowe filtrów zotą porówe z chrkterytykmi pomierzoymi.. Podtwy teoretycze.. Kryteri relizowlości filtru Filtr L jet czwórikiem liiowym, pywym o trmitcji. Idely filtr doloprzeputowy m protokątą chrkterytykę mplitudową, liiową chrkterytykę fzową i przeoi bez ziekztłceń yły o widmie kończoym, miezczącym ię w przedzile pulcji, dzie jet pulcją riczą filtru ry. 7.. b j A e A h t F y. 7.. hrkterytyki ideleo filtru doloprzeputoweo: chrkterytyki czętotliwościowe; b odpowiedź impulow t t

2 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 Trmitcj ideleo filtru doloprzeputoweo m tępującą potć A e j e jt,, dl dl 7. A jet chrkterytyką mplitudową, dzie jet chrkterytyką fzową. Odpowiedź impulow teo filtru wyrż ię tępującym wzorem i t t h t F, t 7. t t Odpowiedź t jet ryow ry. 7.b dl. Odpowiedź t, czyli pojwi ię jezcze przed przyłożeiem pobudzei t, tz. t h m potć fukcji i x x h dl t. Ozcz to, że ie jet pełioy wruek przyczyowości odpowiedź wyprzedz w czie pobudzeie i tąd idely filtr doloprzeputowy jet ierelizowly fizyczie, ie może prcowć w czie rzeczywitym. W dziedziie czętotliwości wruki relizowlości filtru wyrż tępujące twierdzeie Pley -Wieer. Twierdzeie. Jeżeli A jet ieujemą, ierówą tożmościowo zeru, przytą fukcją cłkowlą z kwdrtem A d, to wrukiem koieczym i dotteczym, by t itił rzeczywit fukcj h rów zeru dl t, której trformt Fourier F h t m moduł rówy A, jet wruek, by zchodził ierówość l A d 7. Wruek 7. oi zwę kryterium Pley`-Wieer. Z twierdzei wyik, że jeśli dl dej chrkterytyki mplitudowej A ie jet pełioe kryterium Pley`-Wieer, to ie itieje tk chrkterytyk fzow, przy której fukcj h t F A e j byłby przyczyow. Mówi ię wówcz, że d chrkterytyk mplitudow A ie jet relizowl fizyczie. hrkterytyk mplitudow ideleo filtru z ry. 7. jet przykłdem chrkterytyki mplitudowej ie pełijącej kryterium Pley -Wieer, więc ierelizowlej. hociż filtr idely ie jet relizowly, to moż w drodze prokymcji zbliżyć ię z dowolą dokłdością do jeo idelej chrkterytyki mplitudowej lub fzowej. Njczęściej toowe ą prokymcj mkymlie płk Butterworth i rówoflit zebyzew dl chrkterytyki mplitudowej orz mkymlie liiow Beel dl chrkterytyki fzowej.

3 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8.. Normlizcj elemetów filtru W teorii filtrów reułą jet połuiwie ię uormowymi wrtościmi elemetów, dyż uprzcz to wyprowdzeie wzorów projektowych i zwiękz dokłdość obliczeń poprzez zmiejzeie błędów zokrąleń obliczeń umeryczych. Normlizcj elemetów zotie rozptrzo przykłdzie peweo ukłdu zbudoweo z elemetów, L, o trmitcji pięciowej V, jl, V j, jl, 7. V j V, jl, j Jet to fukcj wymier wzlędem impedcji elemetów, L,. Dzieląc liczik i miowik fukcji przez dowolą rezytcję w odpowiediej potędze, oią ię ormlizcję impedcji łęzi, L, wzlędem jl,, 7.5 j Jko rezytcję wybier ię jedą z rezytcji w ukłdzie, z reuły jet to rezytcj eertor lub rezytcj obciążei. Ntępie ormow jet pulcj wzlędem pewej pulcji jet ią z reuły pulcj ricz filtru. W tym celu defiiuje ię pulcję uormową /. Trmitcj zleży od pulcji uormowej w tępujący poób, j L, j 7.6 i od uormowych impedcji elemetów, L,, jl, 7.7 j Jk widć, trmitcj jet dokłdie tkiej mej potci fukcją wymierą jk trmitcj, w której operuje ię uormowymi bezwymirowymi wielkościmi b L L 7.8c 7.8d

4 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 Powrotu od wrtości uormowych do rzeczywitych dokouje ię z użyciem zleżości odwrotych L L 7.9 Normlizcj może być toow w opiie kżdeo ukłdu liioweo. Filtr o zormlizowych elemetch zyw ię filtrem prototypem... Aliz ukłdu o trukturze drbikowej Filtry L ą zwykle relizowe w potci ukłdów o trukturze drbikowej jk ry. 7.. b L L E V V G przyte ieprzyte y. 7.. Struktur doloprzeputoweo filtru drbikoweo L: filtr przyteo rzędu; b filtr ieprzyteo rzędu Trmitcję tkieo ukłdu doodie jet zpić wykorzytując pojęcie kotyuty V, - przyte 7. E,,,...,, V, - ieprzyte 7.b E,,,..., dzie jet rzędem filtru, cią w wich kotyutą. ozwiięcie kotyuty odbyw ię wedłu tępujących zd. ozwiięciem kotyuty zbudowej z -elemetoweo ciąu,,..., 7.

5 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 5/8 zywmy N-elemetową umę tępujących wyrzów: pierwzy wyrz jet iloczyem wzytkich elemetów ciąu; b tępe wyrzy ą iloczymi wzytkich możliwych kombicji elemetów ciąu modyfikoweo w te poób, że po jedej prze ąidujących ze obą elemetów ztępuje ię jedykmi; c dlze wyrzy otrzymuje ię przez ztąpieie jedyką kombicji dwóch pr, tępie trzech pr elemetów, itd.,,,,,,... Liczbę wyrzów rozwiięci kotyuty N moż łtwo obliczyć przyrówując elemety i, i=,,..., do jedości. Wówcz dl =,,,, 5,... otrzymujemy odpowiedio N =,,, 5, 8,... ią wrtości N jet ciąiem Fiboccieo, tj. tkim ciąiem, w którym kżdy wyrz jet umą dwóch poprzedich wyrzów. Przykłd 7.. Trmitcj pięciow filtru drbikoweo L rzędu druieo obliczo z wykorzytiem pojęci rozwiięci kotyuty m tępującą potć 7.,, L, G L G L G G Jeśli rząd filtru rów ię trzy, to L,, L, G L G L G G 7... Filtr o mkymlie płkiej chrkterytyce mplitudowej Butterworth Z defiicji chrkterytyk mplitudow ideleo filtru doloprzeputoweo jet prokymow chrkterytyką mkymlie płką topi, dy kolejych pochodych kwdrtu chrkterytyki mplitudowej A zeruje ię w zerze

6 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 6/8 d A d k k k,,,..., 7. Filtr drbikowy L rzędu m wzechbieuową trmitcję kąd kwdrt chrkterytyki mplitudowej jet potci A Z przyrówi do zer kolejych pochodych d da d da wyikją wruki...,, 7.8 które muzą być pełioe przez wpółczyiki i, i,,,,, by chrkterytyk mplitudow A był mkymlie płk. Podtwijąc wruki 7.8 do 7.6, otrzymuje ię pozukiwą potć mkymlie płkiej chrkterytyki mplitudowej A 7.9 Wprowdzjąc ormlizcję pulcji 7.8, dzie / i przyjmując otrzymuje ię uormową mkymlie płką chrkterytykę mplitudową Butterworth A,,,... 7.

7 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 7/8 hrkterytykę tę wykreśloo ry. 7.. A Id. chr. protokąt y. 7.. hrkterytyki mplitudowe filtru Butterworth W mirę wzrotu rzędu filtru, chrkterytyk t corz lepiej prokymuje chrkterytykę ideleo filtru doloprzeputoweo. Uormow pulcj ricz filtru jet tł, dyż A iezleżie od rzędu filtru., db W przypdku, dy filtr m przeoić yły impulowe, to itot jet zjomość jeo chrkterytyki czowej. N ry.7. wykreśloo odpowiedź t filtru Butterworth pobudzeie jedotkowym kokiem pięci. t l 5 t t t y. 7.. Odpowiedź filtru Butterworth pobudzeie kokiem pięci

8 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 8/8 Kztłt odpowiedzi impulowej opiuje ię podjąc cz rti czoł impulu t zdefiiowy jko cz rti od % do 9% tu utloeo, opóźieie t zdefiiowe jko opóźieie poziomie 5% tu utloeo, mplitudę pierwzeo przerzutu l wyrżą częto w procetch. W mirę wzrotu rzędu filtru rośie opóźieie impulu t i ziekztłcei impulu objwijące ię corz więkzą mplitudą pierwzeo przerzutu l. Z wruków mkymlej płkości 7.8 moż wyzczyć wrtości wpółczyików i, i,,,, tępie wrtości wpółczyików i, i,,, prototypu filtru Butterworth. Tkie potępowie prowdzi do wyprowdzei tępujących wzorów projektowych k i 7. k, k,,..., Przykłd 7.. Zotie zprojektowy filtr Butterworth rzędu o czętotliwości riczej f kz i rezytcji obciążei 55. Połuując ię zleżościmi 7., przy ozczeich jk ry. 7.b, wyzcz ię wrtości elemetów filtru prototypu i 6 L i 6 i 5 6 Połużymy ię wzormi 7.9 do przejści od wrtości uormowych do rzeczywitych i przy f rd/ otrzymujemy tępujące wrtości L 55 6, F L 8, m 6, F Trmitcj opertorow filtru 7. przyjmie poiżzą potć

9 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 9/8,5 6, zś trmitcj czętotliwościow m tępującą potć,5 j kąd mmychrkterytykę mplitudową p. wzór 7. A, 5 6 i fzową rct Wykreśleie chrkterytyk mplitudowej i fzowej będzie ułtwioe, dy zotą wyzczoe ich ymptoty A, l 6dB 6dB, l, 9, Dodtkowo widć z potci fukcji chrkterytyki fzowej, że fz przyjmuje wrtość 9 przy f f, wrtość 5 przy f f i wrtość 8 przy f f. Aymptoty i chrkterytyki Bodeo zprojektoweo filtru wykreśloo ry. 7.5.

10 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 l A f db kz f kz kz l f 6dB 9dB db db 6dB/dek db f kz f 7 kz l f y Aymptoty i chrkterytyki Bodeo filtru Butterworth,, z przykłdu 7. dl Odpowiedź t filtru pobudzeie kokiem jedotkowym jet tk jk ry. 7.. Odpowiedź utl ię poziomie t, Filtr o rówomierie flitej chrkterytyce mplitudowej zebyzew hrkterytyk zebyzew prokymuje idelą chrkterytykę mplitudową filtru doloprzeputoweo w te poób, że jet zpewioe rówomiere zflowie chrkterytyki w pśmie przeputowym i mootoicze opdie chrkterytyki poz pmem przeputowym. hrkterytyk zebyzew jet opi tępującą zleżością A, 7. x jet wielomiem zebyzew pierwzeo rodzju obliczym ze wzoru dzie rekurecyjeo

11 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 x x x x x x x x... x x x x 7. Wpółczyik flitości określ ierówomierość chrkterytyki w pśmie przeputowym. Nierówomierość tą moż wyrzić w mierze decybelowej tępująco [ db] l 7. hrkterytyki mplitudowe filtru zebyzew wykreśloo ry A y hrkterytyki mplitudowe filtru zebyzew Odpowiedzi kokowe t filtru zebyzew wykreśloo ry. 7.7.

12 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8.. db t V / V T im e /.. db t V / V T i m e /.. db t V / V T i m e / y Odpowiedzi filtru zebyzew pobudzeie kokiem jedotkowym

13 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 Widć, że w mirę wzrotu prmetru roą ziekztłcei czoł impulu. Dlteo w prktyce ie touje ię filtrów zebyzew o dużym zflowiu chrkterytyki mplitudowej w pśmie przeputowym. Prototyp filtru zebyzew o trukturze drbikowej jk ry. 7. projektuje ię wykorzytując tępujące wzory k k b k k, cth, k, k,,..., - ieprzyte - przyte 7.5 dzie prmetry,,, l cth l k h k i k, k bk i, bk ą prmetrmi pomociczymi k,,..., k,,..., Wyiki obliczeń dl filtrów zebyzew rzędu i przy wybrych wrtościch prmetru zetwioo w tbeli 7.. Tbel 7.. Prmetry prototypu filtru zebyzew rzędu i ząd filtru Nierówomierość chrkterytyki = db = db = db = db = db = db,89,88,,6,77,87,685,675,59,99,87,77,6599,957 5,895,6,77,87 Przykłd 7.. Zotie zprojektowy filtr zebyzew rzędu o czętotliwości odcięci f kz, zflowiu db i rezytcji eertor. Wrtości elemetów prototypu filtru oblicz ię ze wzorów 7.5, 7.6 lub odczytuje z tbeli 7.

14 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8,87,,77,,87, L Wrtości elemetów po deormlizcji to, F,5 m, F L L Trmitcj opertorow filtru 7. przyjmuje poiżzą potć,7,8,5,8, zś trmitcj czętotliwociow jet tępując,7,8,5 j kąd chrkterytyk mplitudow p. wzór 7. A, i fzow,8,7 rct Aymptoty Bodeo obu chrkterytyk ą tępujące

15 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 5/8 6dB, l A 6dB l, 9,, Dodtkowo widć z potci fukcji chrkterytyki fzowej, że fz przyjmuje wrtość 9 przy f f, wrtość 8 przy f, 7 f i wrtość 9 przy f f.,8 Aymptoty i chrkterytyki Bodeo zprojektoweo filtru wykreśloo ry l A f db kz 6, f kz l f 6dB 9dB db db 6dB/dek db f kz f 6, 9, 6 kz l f y Aymptoty i chrkterytyki Bodeo filtru zebyzew,, z przykłdu 7. Odpowiedź filtru pobudzeie kokiem jedotkowym jet tk jk ry. 7.7 dl. Odpowiedź utl ię poziomie t, 5.

16 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 6/8.6. Filtr o mkymlie liiowej chrkterytyce fzowej Beel hrkterytyk Beel prokymuje idelą, liiową chrkterytykę fzową w te poób, że koleje pochode chrkterytyki fzowej od druieo rzędu włączie zerują ię w zerze d k d k, k,, Mkyml liiowość fzy jet rówozcz z mkymlą płkością rupoweo czu przejści d 7.8 d Wruki mkymlej liiowości fzy 7.7 pełi tępując trmitcj j A e 5 B j 7.9 dzie rekurecyjej B x jet wielomiem Beel. Wielomiy Beel wyzcz ię z zleżości B x B x x B x x x B x 5 5x 6x... B x B x x x B x hrkterytyki mplitudowe filtru Beel o trmitcji 7.9 wykreśloo ry. 7.9.

17 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 7/8 db 5,7557,7,67,9 y hrkterytyki mplitudowe filtru Beel t Uormow pulcj ricz filtru Beel, przy której chrkterytyk mplitudow opd o db, może być obliczo w poób przybliżoy z zleżości l, db 7. Dokłdie wrtość t rów ię db dl, db,6 dl,, db 756 dl. Odpowiedzi kokowe t filtru Beel wykreśloo ry. 7.. Porówując je z odpowiedzimi kokowymi filtrów Butterworth i zebyzew widć, że filtr Beel wprowdz jmiejze ziekztłcei czoł impulu, dyż filtr te ie powoduje przerzutów.

18 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 8/8 t 5 t t y. 7.. Odpowiedź filtru Beel pobudzeie kokiem jedotkowym Wrtości elemetów prototypu filtru Beel o trukturze drbikowej jk ry. 7. zotły wyzczoe metodmi umeryczymi, wyiki obliczeń zetwioo w tbeli 7.. Tbel 7.. Prmetry prototypu filtru Beel,,577,55,598,6,558,56,9,8, Przykłd 7.. Zotie zprojektowy filtr Beel rzędu o trzydecybelowej czętotliwości riczej f kz i rezytcji eertor 9. Wrtości elemetów prototypu filtru odczytuje ię z tbeli 7.,55, L,558,,9, Wrtości elemetów po deormlizcji leży przyjąć,,755, to / db db

19 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 9/8 9 F 8,,5 m F L L Trmitcj opertorow filtru 7. przyjmie poiżzą potć p. wzór ,5 5,6 6,,9 5 5 zś trmitcj czętotliwościow jet tępując ,5 j kąd chrkterytyk mplitudow ,5 A i fzow rct Aymptoty Bodeo obu chrkterytyk ą tępujące, 9,, 5 l 6dB 6dB, l A Dodtkowo widć z potci fukcji chrkterytyki fzowej, że fz przyjmuje wrtość 59 9 rct przy f f, wrtość 9 przy 6 5 f f i wrtość 8 przy

20 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 f f. Aymptoty i chrkterytyki Bodeo zprojektoweo filtru wykreśloo ry. l A f db kz f kz kz kz l f 6dB 9dB db db 6dB/dek db f kz f 5,6 9 kz l f y. 7.. Aymptoty i chrkterytyki Bodeo filtru Beel,, z przykłdu 7. Odpowiedź filtru pobudzeie kokiem jedotkowym jet tk jk ry. 7. dl. Odpowiedź utl ię poziomie t, 5.. Opi zetwu ćwiczeioweo.. Opi bdeo ukłdu Schemt elektryczy bdeo ukłdu filtru L o trukturze drbikowej pokzo ry.7..

21 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 WE 5 L N,5m,5m, m,,5m lub 8m WY S S S S 55F N 55F 5 y. 7.. Schemt bdeo filtru L Jet możliw relizcj filtru rzędu lub utwi ię wówcz =. ezytory i poidją płyie reulową rezytcję w zkreie od do 5. Iduktor L m cztery do wyboru wrtości idukcyjości:,5m, m,,5m, 8m; utle z pomocą przełączików S, S, S, S. Projektując filtr leży tk dobrć,, by idukcyjość L mił wrtość zbliżoą do jedej z tych czterech wrtości. Pojemości kodetorów i ą reulowe kokowo co F w zkreie od do 55F... Zetw pomirowy i metod pomiru Pomiry chrkterytyk czętotliwościowych i czowych bdych filtrów L ą dokoywe w zetwie pomirowych o chemcie blokowym jk ry. 7.. Multimetr pomir rezytcji Geertor fukcyjy Bufor L65B Woltomierz cyfrowy L6, wkźik VA l db V B Woltomierz wektorowy L db V A B V Woltomierz cyfrowy L6, wkźik A B WE Płytk obwodu drukoweo z bdym filtrem WY Y Y y. 7.. Schemt blokowy ukłdu do pomiru filtru L

22 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 A i hrkterytyki czętotliwościowe f f ą mierzoe pukt po pukcie przy pobudzeiu ukłdu yłem iuoidlym z eertor fukcyjeo. Geertor fukcyjy łączie z buforem umtorem tworzą prktyczie idele źródło pięciowe o blikiej zeru rezytcji wewętrzej. Wyjście i wejście filtru ą podłączoe odpowiedio do kłu A i B woltomierz wektoroweo. Dw woltomierze cyfrowe podłączoe do woltomierz wektoroweo łużą jko wkźiki i odczytuje ię z ich odpowiedio wrtość A f w decybelch i f w topich. Dodtkowo podłączeie wejści i wyjści do ocylokopu dwutrumieioweo pozwl oberwowć jeo ekrie zmię touku mplitud i przeuięci fzoweo obu yłów w fukcji czętotliwości. Odpowiedź kokową filtru t mierzy ię z pomocą ocylokopu przy pobudzeiu filtru okreowym yłem protokątym z eertor fukcyjeo. z trwi pobudzjąceo impulu protokąteo powiie być więkzy iż cz trwi proceów przejściowych w filtrze. Wyme wrtości rezytcji i utwi ię przeuwjąc uwk potecjometru i oberwując wkzi omomierz. N cz pomiru rezytcji omomierzem leży odłączyć źródło yłu z eertor fukcyjeo.. Prorm wykoi ćwiczei A. Przyotowie ćwiczei. Zprojektuj doloprzeputowe filtry L rzędu wyłączoe o chrkterytykch: Butterworth, b zebyzew, c Beel. Przyjmij czętotliwość riczą f z przedziłu kz - kz, o wrtości wpólej dl kżdeo z trzech filtrów. ezytcje i moż wybrć dowolie z przedziłu - 5, tk jedk, by L przyjęło wrtość zbliżoą do jedej z czterech relizowlych wrtości:,5m, m,,5m lub 8m. Wykreśl ymptoty i chrkterytyki Bodeo zprojektowych filtrów. Wykreśl odpowiedzi filtrów pobudzeie kokiem jedotkowym.. Zprojektuj doloprzeputowe filtry L rzędu o chrkterytykch: Butterworth, b zebyzew, c Beel. Przyjmij czętotliwość riczą f tką mą jk w pukcie A. Wykreśl ymptoty i chrkterytyki Bodeo zprojektowych filtrów. Wykreśl odpowiedzi filtrów pobudzeie kokiem jedotkowym. B Ekperymety i pomiry. Zrelizuj filtry rzędu zprojektowe w pukcie A. Zmierz chrkterytyki Bodeo i chrkterytyki t filtrów. Wyiki pomirów oś we wpólym ukłdzie wpółrzędych z wyikmi przewidywń teoretyczych.. Zrelizuj filtry rzędu zprojektowe w pukcie A. Zmierz chrkterytyki Bodeo i chrkterytyki t filtrów. Wyiki pomirów oś we wpólym ukłdzie wpółrzędych z wyikmi przewidywń teoretyczych.

23 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 Oprcowie wyików i dykuj. Porówj wyiki obliczeń i pomirów z puktów A i B. Porówj czętotliwości ricze f, chylei chrkterytyki mplitudowej w pśmie zporowym, kztłty t porówj czy chrkterytyki mplitudowej i fzowej. Dl chrkterytyk czowych rti czoł odpowiedzi t, czy opóźień t, mplitudy pierwzeo przerzutu l. Wymieioe prmetry powiy być zzczoe wykrech chrkterytyk, wrtości liczbowe zetwioe w tbelch w roch wykreów. Przedykutuj wpływ toowych metod projektowych i pomirowych zoberwowe rozbieżości wyików teoretyczych i prktyczych.. Porówj wyiki obliczeń i pomirów z puków A i B w tki m poób jk w pukcie.. Przedykutuj, który typ filtru Butterworth, zebyzew czy Beel m przy tym mym rzędzie filtru jlepze włściwości filtrujące, który m jkorzytiejzą odpowiedź w t dziedziie czu, który m włściwości pośredie między dobrym filtrowiem, korzytą chrkterytykę czową? Jki jet wpływ rzędu filtru wpomie włściwości? Jki jet wpływ ierówomierości chrkterytyki mplitudowej filtru zebyzew wpomie włściwości filtru?. Połuż ię twierdzeiem Pley -Wieer dl wykzi, że ie jet możliw fizycz relizcj ideleo filtru doloprzeputoweo. 5. Wyprowdź wzór trmitcję pięciową filtru L o trukturze drbikowej rzędu = i =. Połuż ię pojęciem kotyuty, tępie uzykj te m wyik w poób elemetry trktując trukturę drbikową jko kkdę dzielików impedcyjych. 6. Oblicz wrtości elemetów filtru prototypu dl wybreo filtru Beel zetwioe w tbeli 7.. Ztouj metodę dopowywi wpółczyików, tz. widomo jki powiie być wielomi miowik trmitcji filtru Beel, widomo jk wpółczyiki wielomiu zleżą od elemetów filtru drbikoweo, wpółczyiki jedeo i druieo wielomiu powiy ię obie rówć, być dopowe. 7. Podj przykłdy prktyczych ztoowń filtrów L. 6. Komputerowe przyotowie ćwiczei W.7 P. FILTY L ZEDU N= *FILT BUT VIN A V PULSEV V G ohm.5f L.558m L ohm.a DE 5 kz kz.tan u u.pobe V.END FILT ZE VIN A V PULSEV V G 5ohm.7F

24 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 /8 L.99686m L.5ohm.A DE 5 kz kz.tan u u.pobe V.END FILT BES VIN A V PULSEV V G ohm 5.5F L.99759m L ohm.a DE 5 kz kz.tan u u.pobe V.END - Af [db] -6dB = db dB =db -9.7dB - ZE BUT BES - -db/dek f=kz -.Kz.Kz Kz Kz Kz VdB Frequecy

25 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 5/8 -d = -d -8d -9d BES hrkterytyk mkymlie liiow BUT -d ZE -6d f=kz -8d.Kz.Kz Kz Kz Kz VP Frequecy y. 7.. hrkterytyki mplitudowe i fzowe zprojektowych filtrów L rzędu 6u = 5u ZE u u BUT u u BES hrkterytyk mkymlie plk f=kz.kz.kz Kz Kz Kz VG Frequecy

26 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 6/8 6mV 5mV t l=.% = f=kz E*L/G+L 9% mv mv BES BUT BUT: t=5u, to=u, l=,% ZE: t=8u, to=5u, l=% BES: t=u, to=u, l=% 5% mv ZE E*L/G+L mv % t=5u to=u V u u 6u 8u u u u 6u 8u u V Time y hrkterytyki opóźiei rupoweo i odpowiedzi kokowe zprojektowych filtrów L rzędu przykłdzie BUT pokzo jk odczytć cz rti czoł impulu t, cz opóźiei t, mplitudę pierwzeo przerzutu l W.7 P. FILTY L ZEDU N= *FILT BUT VIN A V PULSEV V G 55ohm 6.7F L 8.69m 6.7F L 55ohm.A DE 5 kz kz.tan u u.pobe V.END FILT ZE VIN A V PULSEV V G ohm.f L.58m.F L ohm.a DE 5 kz kz.tan u u.pobe V.END FILT BES VIN A V PULSEV V G 9ohm 9.77F

27 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 7/8 L.958m 8.8F L 9ohm.A DE 5 kz kz.tan u u.pobe V.END - -6dB 6.kz kz = - -9dB - ZE BUT BES - -6dB/dek f=kz -.Kz.Kz Kz Kz Kz VdB Frequecy -d r = -d -8d -d -5d -6d -d -d ZE BUT BES hrkterytyk mkymlie liiow f=kz -7d.Kz.Kz Kz Kz Kz VP Frequecy y hrkterytyki mplitudowe i fzowe zprojektowych filtrów L rzędu

28 Adrzej Leśicki Lbortorium Syłów Aloowych, Ćwiczeie 7 8/8 u tuf ZE = u 8u 6u BUT u u BES hrkterytyk mkymlie plk f=kz.kz.kz Kz Kz Kz VG Frequecy 6mV t l=8.5% = f=kz 5mV mv mv BES BUT ZE BUT: t=8u, to=u ZE: t=5u, to=9u BES: t=5u, to=7u mv mv V u u 6u 8u u u u 6u 8u u u u 6u 8u u V Time y hrkterytyki opóźiei rupoweo i odpowiedzi kokowe zprojektowych filtrów L rzędu