Školní experimentální systém ISES

Internetové Školní Experimentální Studio

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: f1 = 0, f2 = 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:

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014