ELEKTRONİK DEVRELER-II
LABORATUVARI
DENEY-4
Aktif Filtreler ve
Frekans Spektrumu
Frekans Spektrumu
Ses ?
Duyulabilir Bant: 20 Hz - 20 kHz
İnsan sesi
: 300 Hz – 3 kHz
Beyaz Gürültü
Transfer Fonksiyonuna Göre Filtreler
► Alçak
Geçiren (Low-Pass)
► Yüksek Geçiren (High-Pass)
► Bant Geçiren (Band-Pass)
► Tüm geçiren (All-Pass)
► Bant-Söndüren (Band-Reject)
(Çentik (Notch))
İdeal Filtre Cevapları
Kaynak: http://www.electronics-tutorials.ws/filter/filter_2.html
1.Derece Filtre
Transfer Fonksiyonları
Low-Pass
High-Pass
Eğim: -20 dB/dekat
2.Derece Filtre
Transfer Fonksiyonları
Kw
H LP ( s ) 
s 
2
wp
Qp
Ks
H HP ( s ) 
s 
2
wp
Qp
2
p
s  wp
2
2
sw
2
p
Q  Kalite Faktörü
2.Derece Filtre
Transfer Fonksiyonları
K
wo
s
Q
H BP ( s ) 
s 
2
wo
Q
Band-Pass
s  wo
2
K( s  w )
2
H BR ( s ) 
s 
2
wo
Q
2
o
sw
2
o
Band-Reject
Band-Stop
n>2 Aktif Filtre Temel Özellikleri
► Butterworth
filtresi
 2. derecede Q=0.7071 için maksimum düz
genlik cevabı
► Chebyshev
filtresi
 2. derecede Q>0.7071 için dalgalanma
► Bessel
filtresi
 2. derecede Q=0.577 için maksimum düz grup
gecikmesi
► Elliptik
filtre
► Linkwitz-Riley filtresi
 Q=0.5 için en hızlı yükselme, overshoot yok
Filtre Tasarım Araçları
FILTER WIZARD
http://www.analog.com/designtools/en/filterwizard/
WEBENCH® Filter Designer
http://www.ti.com/lsds/ti/analog/webench/webench-filters.page
OKAWA Electric Design
http://sim.okawa-denshi.jp/en/Fkeisan.htm
Deney Malzemeleri
► LM/UA
741C
► Multi-metre
► ETS-7000 Deney Seti
► Bağlantı kabloları
► BNC kablo, prob.
► 120, 1k, 10k Ohm direnç,
► 10n, 100n, 680n, 10uF kapasitör
► Kulaklık ve bağlantı aparatları
► Ses Kaynağı
1. Deney
R2=10k
Filtre türü:
C=10n
R1=1k
V0
Kesim Frekansı:
LM741
C=100 nF yaparak kesim frekansını tekrar ölçünüz.
2. Deney
R2=10k
C=680n R1=1k
V0
LM741
Filtre türü:
Kesim Frekansı:
3. Deney
R2=10k
C=10n
C=680n R1=1k
V0
LM741
Filtre türü:
Kesim Frekansları:
4. Deney
Rapor
►
1., 2. ve 3. deneydeki filtrelerin transfer fonksiyonlarını
elde ederek uygun forma getiriniz. Kalite faktörü (Q),
kesim frekansı (wc) parametrelerini belirleyiniz. Bu
parametreleri
hesaplayarak
ölçüm
sonuçlarıyla
kıyaslayınız.
►
Filtre tasarım araçlarından herhangi birini kullanarak
fo=10 kHz Q=10 olan Bandpass filtre tasarlayınız.
Filtrenin Bode eğrisini çizdiriniz. 10 kHz frekanslı kare
dalgayı bu filtreye uygulayarak çıkışı çizdiriniz.
►
Noise.wav dosyasının örnekleme aralığı 44100 Hz
olduğuna göre bu sesin frekans spektrumunu çizdiriniz.
Download

Deney 4