BMF, Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar, Híradástechnika Intézet. Aktív Szűrő Mérése - Mérési Útmutató

Átírás

1 Aktív Szűrő Mérése - Mérési Útmutató A mérést végezte ( név, neptun kód ): A mérés időpontja: - 1 -

2 A mérés célja, hogy megismerkedjenek a Tina Pro nevű simulációs szoftverrel, és elsajátítsák kezelését. A mérés első pontjában megismerhetik a program alapjait, amelyre a 3. pontban szükség lesz. A mérés második pontjában egy aktív szűrő tulajdonságait kell lemérni. A mérés harmadik pontjában egy aktív szűrőt kell a Tina Pro-val szimulálni, és a kapott eredményeket össze kell hasonlítani a 3.2. pontban lemért szűrőével, ami megegyezik a szimulált áramkörrel. Ha a kapott eredmények megegyeznek, akkor a mérés helyes. 1. Tina Pro megismerése: Kapcsolja be a számítógépet, és indítsa el a Tina Pro nevű programot Hozzon létre a programban egy áramkört, ami az alábbi kapcsolási rajzon található: Az áramkör létrehozásához és analizálásához szükséges információkat megtalálja a HELP menütben! Ha elkészítette az áramkört, az Analysis menüben válassza az AC Analysis módot, ahol használja az AC Transfer Characteristic menüt. A limitek a következők legyenek: Start frequency: 10 End frequency: 100k A Sweep type-ot állítsa logaritmich-re, és a diagramm tipusok közül válassza az amplitúdót, illetve a fázist! Ha az értékek helyesen be lettek állítva, kattintson az OK gombra, így a szimulációt végrehajtja a számítógép! A program által meghatározott görbéket jegyezze le az alábbi koordináta rendszerbe

3 Ha a görbéket felrajzolta, és lejegyezte a jegyzőkönyvbe, lépjen ki az analízisből! 2. Aktív szűrő mérése I.: Helyezze üzembe az aktív szűrőt (csatlakoztassa a 12V DC feszültségű tápegységet, az áramkörön elhelyezett LED-nek világítania kell)! Az 1. szűrő bemenetére kapcsolja a függvénygenerátor kimenetét, majd az 1. szűrő kimenetére csatlakoztassa az oszcilloszkóp egyik csatornájának bemenetét! Keresse meg a szűrőre legjellemzőbb működési tartományt, és ábrázolja karakterisztikáját a mellékelt koordinátarendszerben ( a mért értékeket jegyezze le a táblázatban )! A függvénygenerátor paramétereit az Agilent Connection Expert program segítségével állítsa be

4 f (Hz) k Uki (V) Au (db) f (Hz) 1,3k 1,8k 2,2k 2,5k 3k 5k 8k 12k 16k 25k Uki (V) Au (db) A bemeneti feszültség legyen 800 mv csúcstól csúcsig! Mivel a függvénygenerátor kimeneti feszültségének beállítása illesztett esetre vonatkozik ( illesztett lezáró impedancia = 50Ω, ebben az esetben pedig nagy impedanciával van lezárva), ezért a rajta megjelenő feszültség a beállított feszültség 2-szerese lesz. A függvénygenerátor helyes beállítása : Apl = 400 mv p-p Mérje meg a szűrőre jellemző fáziskarakterisztikát, amit a 20Hz-20kHz-es tartományban ábrázoljon is. A megfelelő frekvenciákat válassza ki a méréshez ( és jegyezze le az alábbi táblázatba), valamint rajzolja le az alábbi koordináta rendszerbe a fáziskarakterisztikát, és tüntesse fel rajta az értékeket is! A függvénygenerátor paramétereit az Agilent Connection Expert program segítségével állítsa be. f (Hz) k 2k 3k 4k 5k fázis ( ) f (Hz) 6k 7k 9k 10k 20k fázis ( ) - 4 -

5 Írja le tapasztalatait és észrevételeit! : 3. Aktív szűrő mérése II.: 3.1. A szűrő áramkör szimulációja Tina Pro-val Töltse be a Szuro nevű áramkört (File, Open), a már előre elkészített áramkör kapcsolási rajzát láthatják. Indítsa el az AC Analízist, előtte adja meg az analízis feltételeit Start frequency: 3k End frequency: 8k A Sweep type-ot állítsa linear-ra, és a diagramm tipusok közül válassza az amplitúdót, illetve a fázist! Ha az értékek helyesen be lettek állítva, kattintson az OK gombra, így a szimulációt végrehajtja a számítógép! A program által meghatározott görbéket jegyezze le az alábbi koordináta rendszerekbe, és tüntesse fel rajta az értékeket is! - 5 -

6 Ha a görbéket felrajzolta, és lejegyezte a jegyzőkönyvbe, lépjen ki az analízisből! Lépjen ki a Tina Pro programból, és a változtatásokat ne mentse el! 3.2. Az eszköz gyakorlati mérése: Helyezze üzembe az átviteli eszközt (csatlakoztassa a 12V DC feszültségű tápegységet, az áramkörön elhelyezett LED-nek világítania kell)! A 2. szűrő bemenetére kapcsolja a függvénygenerátor kimenetét, majd a 2. szűrő kimenetére csatlakoztassa az oszcilloszkóp egyik csatornájának bemenetét! A bemeneti feszültség legyen 600 mv csúcstól csúcsig! Mivel a függvénygenerátor kimeneti feszültségének beállítása illesztett esetre vonatkozik ( illesztett lezáró impedancia = 50Ω, ebben az esetben pedig nagy impedanciával van lezárva), ezért a rajta megjelenő feszültség a beállított feszültség 2-szerese lesz. A függvénygenerátor helyes beállítása : Apl = 300 mv p-p - 6 -

7 Mérje meg az áramkör átviteli jelleggörbéjét (az értékeket tüntesse fel a táblázatba), és a mért értékek alapján rajzolja le az alábbi koordináta rendszerbe! f (Hz) k 2k 3k 4k 5k 5,3k 5,5k Uki (V) Au (db) f (Hz) 5,8k 6k 6,2k 6,6k 6,8k 7k 8k 9k 10k 12k Uki (V) Au (db) Mérje meg a szűrőre jellemző fáziskarakterisztikát, amit a 5kHz-7kHz-es tartományban ábrázoljon is. A mért értékeket jegyezze le az alábbi táblázatba, valamint rajzolja le az alábbi koordináta rendszerbe a fáziskarakterisztikát! A függvénygenerátor paramétereit az Agilent Connection Expert program segítségével állítsa be. f (Hz) 5k 5,2k 5,4k 5,6k 5,8k 6k 6,2k 6,4k 6,6k 6,8k fázis ( ) f (Hz) fázis ( ) 7k - 7 -

8 Írja le tapasztalatait és észrevételeit (amennyiben a szimláció és a gyakorlati mérés eredményei nem egyeznek meg, indokolja azokat)! : - 8 -