Elektrické měření

Elaboráty

Měření pásmových propustí

Zadání

1)     Změřte amplitudovou a frekvenční charakteristiku alespoň dvou uvedených druhů     pásmových propustí:

a)      telekomunikační propusti 12XU009 při frekvencích 500Hz a 5kHz

b)      vzorku pásmové propusti s vazbou vzájemnou indukčností při vazbě podkritické, kritické a nadkritické

c)      vzorku reproduktorové výhybky

2)      Určete strmost boků amplitudových charakteristik obou typů propustí v dB/dekádu         nebo v dB/oktávu pomocí přibližně sestrojených  tečen.

3)      Uveďte možnosti použití obou typů propustí.

Teoretický úvod

pásmová propust: propouští jen určitou frekvenci (frekvenční pásmo)

pásmová zádrž: zadrží jen určitou frekvenci (frekvenční pásmo)

dolní propust: propouští frekvenční pásmo od nuly do určité frekvence

horní propust: propouští frekvenční pásmo od určité frekvence výš

dolní propust – integrační článek RC

horní propust – derivační článek RC

pásmová propust – Wienův článek

pásmová zádrž – přemostěné T

Vázané rezonanční obvody

Pro dva stejné obvody platí: Z_ol = Z_o2 = Z_o …..Q₁ = Q₂ = Q,

Písmeno j vyjadřuje posuv fázoru napětí U_o2 oproti fázoru proudu přesně o 90°. Jelikož je i primární obvod v rezonanci, je fázor proudu  ve fázi s fázorem napětí U_o1 . Z toho vyplývá, že vzájemný posuv vstupního a výstupního napětí činí v rezonanci právě 90°. Tohoto poznatku se využívá u fázových diskriminátorů. Tímto způsobem se mění FM na AM a je připraveno k dalšímu jednoduššímu zpracování.

Velikost  bude záviset na velikosti podílu .

kQ

Z grafické závislosti vidíte, že u kritické vazby (kQ=1) je hodnota zlomku největší a to přesně 0,5. Dosazením této hodnoty do výše uvedeného zlomku dostanete vztah

Tento výsledek však zároveň ukazuje největší nevýhodu vázaných rezonančních obvodů. Je totiž jasné, že maximální hodnota výstupního napětí může dosáhnout pouze jedné poloviny napětí vstupního.

Schéma zapojení

12 XG 014

Postup měření

První schéma zapojení znázorňuje pásmovou propust. Jedná se o propust telefonní a proto musí být ukončena na vstupu i výstupu impedancí 600~. Z tohoto důvodu použijte při měření záznějový generátor, jehož výstupní impedance činí také 600W. Nemáte-li k dispozici elektronkový voltmetr EV2 s charakteristickou impedancí 600W, musíte použít zatěžovací odpor Rz. Při konstantním vstupním napětí U1 (několik voltů) pak měňte vstupní kmitočet v okolí požadovaného kmitočtu 500Hz (např. od 300 do 700Hz) a odečítejte hodnoty výstupního napětí U2. Stejným způsobem proveďte měření pro kmitočet 5kHz.

Při měření vázaného rezonančního obvodu hledejte nejprve rezonanční kmitočet, který se u předloženého obvodu pohybuje kolem 15 kHz. Pak nastavte cívky asi na 2 cm od sebe a přelaďováním generátoru nalezněte maximální výstupní napětí U2. Kritická vazba vzniká při nastavení cívek na vzdálenost asi 1 cm od sebe. Tuto vazbu naleznete tak, že nebudete dále přelaďovat generátor, ale budete měnit vzájemnou vzdálenost obou cívek. Při dosažení maximální výchylky na EV2 jde právě o vazbu kritickou. Přelaďováním generátoru v okolí nastaveného kmitočtu pak proměřte průběh celé charakteristiky. Dále proveďte proměření charakteristiky pro vazbu podkritickou, kdy jsou cívky vzdáleny alespoň 5cm od sebe, a pro vazbu nadkritickou, kdy přisunete obě cívky těsně k sobě. U měření obvodu s vazbou nadkritickou by měla výsledná charakteristika obsahovat dva vrcholy.

Naměřené a vypočtené hodnoty

horní propust U1=32mV

pásmová propust U1=32mV

dolní propust U1=32mV

Vázané rezonanční obvody

nadkritická vazba

kritická vazba

podkritická vazba

Závěr

Toto měření jsme neměřili z důvodu návštěvy dnu otevřených dveří na Fakulťe aplikovaných věd v Plzni. Ale podle skupiny, od které jsme si opsali hodnoty bylo měření vyhybky bez problémů. Při měření vázaných rezonančních obvodů měli problém najít oba vrcholy, ale nový přípravek tento problém odstranil. Myslím,že u tohoto měření by u nas nastaly obdobné problémy.