Transcript به نام خدا آزمایش فیلترها ویرایش: 13880121 محمدصادق فیض رسانه آزاد

‫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 بررس ی می کنیم‬
‫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 فلیتر 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
‫نوع دیگری از فیلترهای باال گذر و پایین گذر‬
‫‪ ‬آیا می توانید بگویید کدامیک از فیلتر ها باال گذر و کدامیک‬
‫پایین گذر است؟‬
‫قسمت اول آزمایش‬
‫‪ ‬مدار زیر را ببندید‪:‬‬
‫ولتاژ پیکِ دو سر خازن ‪-‬بر حسب فرکانس های‬
‫مختلف‪ -‬را از روی اسیلوسکوپ خوانده و در جدول‬
‫یادداشت کنید‪.‬‬
‫قسمت اول آزمایش‬
‫سپس همین کار را برای ولتاژ دو سر مقاومت انجام‬
‫دهید‪.‬‬
‫اعداد به دست آمده را بعداً در خانه باید تحلیل کنید!‬
‫قسمت اول آزمایش‬
‫‪ ‬حال مدار زیر را ببندید‪:‬‬
‫مقدار ولتاژ خروجی را بر حسب فرکانس های مختلف از‬
‫اسیلوسکوپ خوانده و در جدول یادداشت کنید‪.‬‬
‫اعداد جدول بعداً باید تحلیل شوند‪ ،‬قسمت اول آزمایش تمام‬
‫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
‫پایین‬
‫باالگذر‬
‫گذر آیا می توانید نحوه کار آن را شرح دهید؟‬
‫قسمت دوم آزمایش‬
‫‪ ‬مدار زیر را ببندید و مقدار ولتاژ خروجی را بر‬
‫حسب فرکانس های مختلف در جدول یادداشت کنید‪.‬‬
‫برای اتمام قسمت دوم‪ ،‬اعداد به دست آمده را باید تحلیل‬
‫کنید!‬
‫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؟‬
‫قسمت سوم آزمایش‬
‫‪ ‬مدار زیر را ببندید و ولتاژ خروجی را به ازای‬
‫فرکانس های مختلف در جدول یادداشت کنید‪.‬‬
‫اعداد به دست آمده را بعداً باید تحلیل کنید! قسمت سوم هم‬
‫تمام 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.‬‬
‫قسمت چهارم آزمایش‬
‫‪ ‬مدار زیر را ببندید و یک موج سینوسی و یک موج‬
‫مربعی با فرکانس ‪ 1‬کیلوهرتز را به آن اعمال کنید‪.‬‬
‫شکل موج خروجی را مشاهده نموده و آن را تعبیر‬
‫‪.‬‬
‫نمایید‬
‫پس از چند محاسبه که بعدا باید انجام دهید‪،‬‬
‫قسمت چهارم آزمایش تمام می شود!‬
‫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.‬‬
‫قسمت پنجم آزمایش‬
‫‪ ‬مدار زیر را ببندید و یک موج سینوسی و یک موج‬
‫مربعی با فرکانس ‪ 400‬هرتز را به آن اعمال کنید‪.‬‬
‫شکل موج خروجی را با توجه به موج ورودی تفسیر‬
‫نمایید‪.‬‬
‫و باالخره پس از چند محاسبه که بعداً باید انجام‬
‫دهید‪،‬‬
‫پایان‬