Filtri Passivi

Filtri Passivi
Filtri elettrici ideali: sono quadrupoli che trasmettono un segnale di ingresso in un certo intervallo di frequenze ovvero esiste una banda di pulsazioni tale che la funzione di trasferimento:
|A()| = 1 per 1 <  < 2
|A()| = 0 altrove con 1 e 2 pulsazioni di taglio o critiche del filtro in corrispondenza delle quali si ha una discontinuità di A(). Passa-Basso

Passa-Alto
1 = 0
2 è la frequenza di taglio superiore
1
1 è la frequenza di taglio inferiore
2 = 
1
2
Elettronica II
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

1

2 | 14
Passa Basso
IN
A
OUT
1
fT
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freq
3 | 14
Passa Alto
IN
A
OUT
1
fT
Elettronica II
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freq
4 | 14
Passa Banda
IN
A
OUT
1
fL
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fH
freq
5 | 14
Elimina Banda
IN
A
OUT
1
fL
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fH
freq
6 | 14
Vu
A   

Vi
Se
0 
Z1
 
Z 2  0
 
A    1

A    0 
Passa-Basso
A   
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1
1  j RC
1
Z1
1
Z2
passa  basso
passa  alto
Passa-Alto
A   
j RC
1  j RC
7 | 14
Se 0
A   
|A|1VuVi
0°
1
1  j RC
Se  |A|0Vu0
-90°
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8 | 14
A   
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Se 0
|A|0 Vu0
90°
Se 
|A|1VuVi
0°
j RC
1  j RC
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Obiettivi
Misura della risposta in frequenza di un circuito RC e confronto tra il valore teorico e quello rilevato per la frequenza di taglio.
Setup
Montare il circuito come riportato in
figura e tramite il generatore di
segnale
applicare
alla
porta
d’ingresso una tensione sinusoidale
con ampiezza Vpp=2V e frequenza
1÷10 kHz
Generatore
Rs=50
A
B
+
vs
vPP =2V
C=47nF
vout
-
Misure da effettuare
1.
Per ciascuna frequenza mediante l’oscilloscopio effettuare la misura delle cadute di tensione dei punti A e B rispetto massa.
2.
Misurare la differenza di fase tra le due tensioni
3.
Calcolare quindi il modulo e la fase del rapporto di tensione AV(f)=VB/VA
4.
Riportare su diagramma di Bode modulo e fase di AV(f) e confrontarli con gli andamenti teoricamente attesi
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Obiettivi
Misura della risposta in frequenza di un circuito RC e confronto tra il valore teorico e quello rilevato per la frequenza di taglio.
Setup
Montare il circuito come riportato in
figura e tramite il generatore di
segnale
applicare
alla
porta
d’ingresso una tensione sinusoidale
con ampiezza Vpp=2V e frequenza
1÷10 kHz
Generatore
Rs=50
A
C=47nF
B
+
vs
vPP =2V
vout
-
Misure da effettuare
1.
Per ciascuna frequenza mediante l’oscilloscopio effettuare la misura delle cadute di tensione dei punti A e B rispetto massa.
2.
Misurare la differenza di fase tra le due tensioni
3.
Calcolare quindi il modulo e la fase del rapporto di tensione AV(f)=VB/VA
4.
Riportare su diagramma di Bode modulo e fase di AV(f) e confrontarli con gli andamenti teoricamente attesi
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Generatore
Rs=50
A
B
+
vs
L=1mH
vPP =1V
R2=1k
C
vout
-
Risposta del circuito
H ( ) 
VB
R2 / / L / / C


VA R1  R2 / / L / / C
1
R1
1
1
)
 j·R1 ·( C 
L
R2
Frequenza di risonanza
Si determina annullando la parte immaginaria di H()
fo 
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1
2 L·C
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Realizzazione Induttore
Si ha a disposizione un nucleo di ferrite caratterizzato da un indice di induttanza
AL = 2770 nH
Per ricavare il numero di spire necessarie, si deve tener conto della relazione
L(nH) = N2xAL
Da cui si ricava per L=1mH un numero di spire pari a circa 19
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Obiettivi
Misura della risposta in frequenza di un circuito RCL, con frequenza di risonanza f0 pari a 6.1KHz. Il valore di C è da ricavare in base al valore di f0.
Generatore
Rs=50
A
B
+
vs
vPP =1V
L=1mH
C
R2=1k
vout
-
Setup
Montare il circuito come riportato in figura e tramite il generatore di segnale applicare alla porta
d’ingresso una tensione sinusoidale con ampiezza Vpp=1V e frequenza 1÷10 kHz
Misure da effettuare
1.
Per ciascuna frequenza mediante l’oscilloscopio effettuare la misura delle cadute di tensione dei punti A e B rispetto massa.
2.
Misurare la differenza di fase tra le due tensioni
3.
Calcolare quindi il modulo e la fase del rapporto di tensione AV(f)=VB/VA
4.
Riportare su diagramma di Bode modulo e fase di AV(f) e confrontarli con gli andamenti teoricamente attesi
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