به نام خدا

Download Report

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