I.T.I.S.E.M A JO RA N A Classe 4B inform atica Gruppo n° 5 D ata 03/05/02 Filtro passivo passa alto CR del 1° ordine Relazione di: Ernandes D aniela Gallo A ndrea Componenti R = 27 KΩ C = 5,6 nF Schema elettrico C Vi R Vo Schema di montaggio Generatore di corrente Oscilloscopio C R A Massa B Tensione Vcc Analisi Teorica Vo/Vi = R/(R+Zc) = R/((jωRC+1)/jωC) = R*(jωC/(jωC+1)) = jωCR/(1+jωCR) ωRC √(1+ (ωRC)²) Vo Vi jωRC 1+ jωRC Vo = 20 log Vi dB Vo Vi ωRC √(1+ (ωRC)²) Vo = 90 – arctg (ωRC) Vi Tabella dati f 10 20 30 50 70 100 200 300 500 700 1000 2000 3000 5000 7000 10000 20000 30000 50000 70000 100000 ω 62,832 125,664 188,496 314,159 439,823 628,319 1256,637 1884,956 3141,593 4398,230 6283,185 12566,371 18849,556 31415,927 43982,297 62831,853 125663,706 188495,559 314159,265 439822,972 628318,531 Vi 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Vo 0,08 0,18 0,26 0,42 0,6 1,45 1,8 2,6 4 5,4 6,6 8,4 9 9,6 9,6 9,6 9,6 9,6 9,8 9,8 9,8 ∆T 1,4 1,3 1,7 1,3 1,8 1,2 1,1 1,4 0,8 1 0,5 0,2 0,2 0,2 0,3 0,2 0,1 0,05 0,05 0,025 0,01 T 5,7 5,3 7 5,4 7,5 5 5,1 6,9 4,2 6 4,2 2 3,2 3,8 6,9 4,8 5 6,6 10 7,4 4,8 Teorici Vo/Vi |Vo/Vi|dB <Vo/Vi 0,009 0,019 0,028 0,047 0,066 0,095 0,187 0,274 0,429 0,554 0,689 0,885 0,944 0,979 0,989 0,995 0,999 0,999 1,000 1,000 1,000 -40,446 -34,426 -30,906 -26,476 -23,563 -20,484 -14,579 -11,242 -7,350 -5,134 -3,239 -1,062 -0,504 -0,188 -0,097 -0,048 -0,012 -0,005 -0,002 -0,001 0,000 Frequenza di Taglio Fc = 1/(2πRC) = 1/(2π*27000*5,6*10-9) = 1053,15 Hz 89,456 88,911 88,367 87,280 86,195 84,573 79,242 74,092 64,592 56,376 46,468 27,758 19,334 11,888 8,552 6,009 3,013 2,010 1,206 0,862 0,603 Vo/Vi 0,008 0,018 0,026 0,045 0,06 0,145 0,18 0,26 0,4 0,59 0,66 0,84 0,9 0,96 0,96 0,96 0,96 0,98 0,98 0,98 0,98 Sperimentali |Vo/Vi|dB <Vo/Vi -41,938 -34,895 -31,701 -26,936 -24,437 -16,773 -14,895 -11,701 -7,959 -4,583 -3,609 -1,514 -0,915 -0,355 -0,355 -0,355 -0,355 -0,175 -0,175 -0,175 -0,175 88,421 88,302 87,429 86,667 86,400 86,400 77,647 73,043 68,571 60,000 42,857 36,000 22,500 18,947 15,652 15,000 7,200 2,727 1,800 1,216 0,750 Grafico |Vo/Vi|dB |Vo/Vi|dB |Vo/Vi|dB 0 -10 10 -20 100 1000 10000 10000 0 |Vo/Vi|dB Teorica -30 -40 |Vo/Vi|dB Sperimentale -50 f (Hz) Grafico <Vo/Vi Gradi Sfasamento 100 80 60 40 20 0 <Vo/Vi Teorica <Vo/Vi Sperimentale 10 100 1000 f (Hz) 10000 100000 Esercizio Con una tensione di ingresso di 5 Vpp, calcolare l’ampiezza della tensione in uscita a 1/10 della frequenza di taglio, alla frequenza di taglio e ad una frequenza 10 volte maggiore quella di taglio. Vi = 5 Vpp 1/10 fc f = 1052,63/10 = 105,26 Ηz |Vo/Vi| = 0,1/√1,01 = 0,1/1 = 0,1 V |Vo/Vi|dB = 20 log 0,1 = - 20 dB |Vo| = 0,1 * Vi = 0,1*5 = 0,5 V fc 1052,63 Ηz |Vo/Vi| = 6,28 fc RC / √ 1+(6,28 fc RC)2 = 1/√2 = 0,7 V |Vo/Vi|dB = 20 log |0,7| = - 3,01 dB |Vo| = 0,7 * Vi = 0,75*5 = 3,5 V 10 fc f = 1052,63∗100 = 10526,3 Ηz |Vo/Vi| = 10/√(1+100) = 10/10 = 1 V |Vo/Vi|dB = 20 log 1 = 0 dB |Vo| = 1 * Vi = 1*5 = 5 V f [Hz] |Vo/Vi|dB |Vo/Vi| 1/10 fc 105,26 -20 0,1 fc 1052,63 -3,01 0,7 10 fc 10526,3 0 1