E37 - RC filtr (high-pass)
Pomůcky
- modul voltmetr
- kondenzátor o kapacitě 2.2 mF
- trimr (posuvný odpor) do 1 - 4 kW
Provedení
V programu nastavíme celkový čas měření 10 s a vzorkovací frekvenci 1000 Hz.
Oživíme kanál A, ke kterému připojíme modul voltmetr a výstupní kanál E ve funkci
rozmítače napětí (zdroj napětí sinusového průběhu s konstantní amplitudou a plynule
rostoucí frekvencí) s těmito parametry: f
1 = 0, f
2 = 250, hladina 0 V,
amplituda 5 V.
Zobrazení upravíme tak, že do prvního grafu budeme zaznamenávat časovou závislost
napětí na rezistoru (kanál A), do druhého pak průběh napětí na zdroji (kanál E).
Voltmetr nastavíme na rozsah 10 V s nulou uprostřed.
Schema zapojení je na následujícím obrázku.
Kondenzátor s rezistorem v sérii připojíme ke zdroji (kanálu E). Napětí na rezistoru
měříme voltmetrem. Zapojováním rezistorů o různém odporu zkoušíme, jak se mění vlastnosti
filtru.
Vysvětlení
Z předchozího experimentu (derivační člen) je zřejmé, že napětí, které RC filtr propustí,
závisí na frekvenci vstupního signálu podle vztahu
P = 1/Ö(1+1/w2R2C2)
Tato funkce odpovídá obalové křivce na záznamu.
Poznámka:
Nenechme se mýlit zdánlivě nesmyslně vysokou vzorkovací frekvencí. Musíme totiž uvážit,
že například při frekvenci 100 Hz by byl 200 Hz signál rozmítače vysílán 1x za 2 periody.
Docházelo by tak k nejrůznějším zkreslením.
Stažení naměřeného experimentu: