Transcript به نام خدا
به نام خدا
آزمایش فیلترها
ویرایش:
13880121محمدصادق فیض
رسانه آزاد ،استفاده از این رسانه برای همه آزاد می باشد.
فیلترها
در این آزمایش فیلترهای
باال گذر ،پایین گذر ،میان گذر ،میان نگذر ،انتگرال گیر و
مشتق گیر
را بررسی می کنیم
انواع فیلترها
باال گذر
پایین گذر
میان نگذر
میان گذر
فیلترهای باال گذر و پایین گذر
در مدار RCدر صورتی که خروجی از دوسر
مقاومت گرفته شود ،فیلتر ،باالگذر و در صورتی که
خروجی از دوسر خازن گرفته شود ،فیلتر ،پایین گذر
است.
یک فیلتر باال گذر
فیلترهای باال گذر و پایین گذر
در اینصورت نمودار ولتاژ خروجی بر حسب فرکانس
اینگونه خواهد بود( :نمودار ،در کاغذ نیم لگاریتمی
رسم شده)
فیلتر باال گذر
فیلتر پایین گذر
فرکانس نیم قدرت
Vo,h
Vo,l
Vi
1 2
1 (
)
RC
Vi
1 (RC) 2
Vo ,h
1
Vo ,l
RC
2
Vo
1
2
Vi
نوع دیگری از فیلترهای باال گذر و پایین
گذر
آیا می توانید بگویید کدامیک از فیلتر ها باال گذر و
کدامیک پایین گذر است؟
مدار انتگرال گیر
مدار RCزیر را در نظر بگیرید:
ولتاژ اعمال شده ی اسیالتور به صورت
فرض کنید
ِ
زیر باشد:
در ادامه می خواهیم ولتاژ دو سر خازن را به دست
آوریم.
مدار انتگرال گیر
مقاومت کل و فاز اولیه به این صورت به دست می
آیند:
با اعمال شرط زیر ،مقادیر تقریبی مقاومت کل و فاز
اولیه به دست می آیند:
مدار انتگرال گیر
برای جریان داریم:
بنابر این ولتاژ خروجی خواهد بود:
مدار انتگرال گیر
ولتاژ خروجی ضریبی از انتگرال ولتاژ اعمال شده
است.
مدار مشتق گیر
مدار RCزیر را در نظر بگیرید:
ولتاژ اعمال شده ی اسیالتور به صورت زیر
فرض کنید
ِ
باشد:
در ادامه می خواهیم ولتاژ دو سر مقاومت را به دست
آوریم.
مدار مشتق گیر
مانند قبل مقاومت کل و فاز اولیه به این صورت به
دست می آیند:
با اعمال شرط زیر ،مقادیر تقریبی مقاومت کل و فاز
اولیه به دست می آیند:
مدار مشتق گیر
برای جریان داریم:
بنابر این ولتاژ خروجی خواهد بود:
مدار مشتق گیر
ولتاژ خروجی ضریبی از مشتق ولتاژ اعمال شده
است.
فیلتر میان گذر
ی دو فیلتر باالگذر و پایین گذر ،یک
از ترکیب سر ِ
فیلتر میان گذر درست می شود .این فیلتر بازه
محدودی از فرکانس ها را از خود عبور می دهد.
فیلتر میان گذر
باالگذر
نحوه کار آن را شرح دهید؟
آیا می توانیدگذر
پایین
فیلتر میان گذر
این فیلتر را می توانیم با استفاده از یک مقاوت ،یک
خازن و یک سلف نیز بسازیم .به صورت زیر:
آیا می توانید نحوه کار آن را شرح دهید؟
فیلتر میان نگذر
کار این فیلتر این است که بتواند یک محدوده فرکانسی را
عبور ندهد ولی پایین و باالی این محدوده را عبور دهد.به
فرض اینکه محدوده فرکانسی که می خواهیم حذف کنیم بین
25تا 26باشد ،ما نخست باید با یک فیلتر باالگذر فرکانس
های باالتر از 26را که از منبع می آید عبور دهیم و بعد با
یک فیلتر پایین گذر که آن هم مستقیما ً به منبع فرکانس وصل
می شود،فرکانس های پایین تر از 25را عبور دهیم.
فیلتر میان نگذر
یک فیلتر میان نگذر در شکل زیر نشان داده شده .این
فیلتر بازه محدودی از فرکانس ها را از خود عبور
نمی دهد.
آیا می توانید نحوه کار آن را شرح دهید؟
مراحل آزمایش
حاال همه این مدارهایی را که گفتیم امتحان می
کنیم ببینیم درست کار می کنند یا نه!
قسمت اول
فیلتر باالگذر و پایین گذر را با مقاوت و خازن زیر و
یکبار هم دو تا فیلتر پایین گذر ،که پشت سرهم هستند
امتحان می کنیم
Vi
Vi
(
)
2
2
2
(
RC
)
1
(RC) 1 (RC) 1
چه فرقی می کند با وقتی که فقط یک فیلتر
باشد؟
1
Vo
قسمت دوم
یک فیلتر میان گذر می بندیم و ولتاژ خروجی را بر
حسب ولتاژهای مختلف ورودی رسم می کنیم.
قسمت سوم
فیلتر میان نگذر
قسمت چهارم
مدار انتگرال گیر – فرکانس 1000هرتز
قسمت پنجم
مدار مشتق گیر – فرکانس 400هرتز
پایان