Filtro passa banda

Materie:Appunti
Categoria:Elettronica

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Testo

LABORATORIO DI
ELETTRONICA
ALUNNI: Bettaccini Fabrizio DATA: 30/10/1999
Innocenti Luca
CLASSE: 4^ AK

VALUTAZIONE:___________________________________________

OSSERVAZIONI:___________________________________________
___________________________________________________________

TITOLO: CIRCUITO RC PASSA–BANDA: PONTE DI WIEN
SVOLGIMENTO
In questa esperienza abbiamo analizzato i valori di tensione in uscita ottenuti al variare della frequenza di un circuito RC passa-banda detto ponte di Wien (vedi fig.1).
Innanzitutto ci siamo calcolati analiticamente la funzione di trasferimento(F(s)) del circuito, in modo da poterci ricavare )1, ,2 e, di conseguenza, le due frequenze di taglio fT. A questo punto, dopo aver assemblato il circuito e note fT1 e fT2, abbiamo iniziato ad effettuare praticamente le varie misurazioni scegliendo delle frequenze che si aggirassero intorno alle due fT ricavate precedentemente; così, collegando un generatore di funzioni all’ingresso del circuito, abbiamo visualizzato le varie tensioni di uscita al variare della frequenza per mezzo di un multimetro, mentre con l’oscilloscopio abbiamo osservato il tempo di ritardo (TR) dell’onda in uscita rispetto a quella in ingresso.

fig.1 – Schema del ponte di Wien
DATI, TABELLE E CALCOLI
R = 1 K=
C = 10 nF
S = J .
F(S) = Vo / Vi = SRC / (1 + 3SRC + S2R2C2)
) = 9R2C2 – 4R2C2 = 5R2C2
212 = (-3RC RC) / 2R2C2 = (-3 ) / 2RC
/1 = 38,2 . 103 rad/s
/2 = 261,8 . 103 rad/s
/0 = 1 /(R . C) = 1 . 105
fT1 = 1 / 2 . . =3,82 . 103 / 2 . . = 6,08 . 103 Hz
fT2 = 2 / 2 . . =261,8 . 103 / 2 . . = 41,7 . 103 Hz
f0 = 0 / 2 .
T=1 / f
Per calcolare l’angolo di sfasamento P utilizziamo la seguente proporzione:
T : 360° = TR : T / 360° = TR / /
/ = (TR . 360°) / T

Prove
f
(Hz)
VO
(mV)
T
(ms)
TR
(ms)
(°)
1
80
40
12,5
3,12
89°518
2
100
43,8
10
2,47
88°558
3
200
87,5
5
1,22
87°508
4
300
123,3
3,3
0,8
87°168
5
400
158,2
2,5
0,6
86°248
6
500
187,4
2
0,48
86°248
7
600
215,6
1,6
0,384
86°248
8
700
243,2
1,42
0,34
86°116
9
800
259,9
1,25
0,299
86°068
10
900
266,2
1,11
0,23
74°357
11
1000
282,6
1
0,198
71°167
12
2000
305,6
0,5
0,088
63°216
13
3000
297,4
0,33
0,05
54°325
14
3500
294,9
0,28
0,04
51°255
15
4000
283
0,25
0,034
48°574
16
4500
277,1
0,22
0,023
37°383
17
5000
266,5
0,2
0,02
36°
18
5500
250
0,18
0,018
35°403
19
6000
246,3
0,17
0,016
34°183
20
6500
235,7
0,15
0,013
32°093
21
7000
226,6
0,14
0,012
30°513
22
10000
196
0,1
0,006
21°362
23
20000
111,3
0,05


24
30000
75,3
0,03
0,002
-24°
25
35000
59,2
0,028
0,002
-25°42-
26
40000
46,2
0,025
0,002
-28°48-
27
45000
35,9
0,022
0,0019
-31°05-
28
50000
29
0,02
0,0018
-32°24-
29
55000
24,4
0,018
0,00163
-32°36-
30
60000
18,6
0,017
0,00155
-32°49-
31
65000
12,3
0,015
0,0014
-33°36-
32
100000
9,2
0,01
0,001
-36°
33
200000
3,7
0,005
0,0006
-43°12-
34
300000
0,9
0,0033
0,00043
-46°54-
35
1000000
0,7
0,001
0,00025
-90°

STRUMENTI
-OSCILLOSCOPIO
PHILIPS PM3206
15 MHz
n° inventario 5948
-GENERATORE DI FUNZIONI
UNAOHM EM135M
Rout = 50ohm
n° inventario 5709
-MULTIMETRO DIGITALE
METRIX MX545
n° inventario 6647
CONCLUSIONI
La prova è stata svolta correttamente ed abbiamo ottenuto dei dati corrispondenti a quanto avevamo previsto. Alcuni valori della fase sono però anomali. Il motivo di ciò è da implicarsi, molto probabilmente, a nostri errori di lettura degli strumenti. Per la lettura del tempo di sfasamento ci siamo potuti affidare solamente alla quadrettatura dell’oscilloscopio, per cui i valori sono piuttosto approssimativi.
Per quanto riguarda i grafici abbiamo ottenuto degli andamenti di fase ed ampiezza corrispondenti a quanto ci aspettavamo.
La prova può quindi essere considerata positiva.
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Esempio