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Comportamento di un filtro passa- basso

elettronica




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Relazione di elettronica



Comportamento di un filtro passa- basso






Componenti utilizzati






COMPONENTI

VALORI

COMPONENTI

VALORI

R1

3.5kohm

operazionale

non invertente

Ra

10kohm

XSC1

 oscilloscopio

Rb

30kohm

XBP1

 bode plotter

RL

1kohm

generatore sin.

1v ; 100Hz

C1

10nF







Schema grafico





Procedimento

Utilizzando il programma multisim abbiamo riprodotto e testato il circuito di un filtro passa basso. Facendo lo schema fatto in classe abbiamo visto il comportamento del filtro. Abbiamo collegato un generatore di onde sinusoidale(V1) lo abbiamo collegato ad un operazionale non invertente tramite una resistenza(R1) e un condensatore(C1) collegato a massa. All'uscita dell'operazionale abbiamo collegato due resistente in serie(Ra,Rb) e una resistenza di carico (Rl). Tramite l'utilizzo di un oscilloscopio(XSC1), collegato con l'uscita "A" all'uscita del generatore sinusoidale e l'uscita "B" posizionata prima della resistenza di carico, abbiamo osservato le due forme d'onda, d'ingresso e d'uscita, del filtro passa-basso e abbiamo notato che quella d'uscita era amplificata rispetto a quella d'ingresso. Tramite al bode plotter(XBP1), collegato con il piedino IN + all'uscita del generatore e il piedino OUT + collegato prima della resistenza di carico e i due piedini IN - e OUT - a massa, abbiamo trovato il diagramma dove visualizziamo la frequenza di taglio.


Schema principale filtro passa- basso



Calcoli per il dimensionamento del circuito del filtro

La progettazione viene condotta con un procedimento di sintesi che, partendo dalla curva di risposta in frequenza desiderata definisce la posizione di poli e zeri di una funzione di trasferimento corrispondente e infine determina il circuito che la realizza.















Grafici


Grafico dell'oscilloscopio, in blu l'uscita, l'onda con ampiezza maggiore perché amplificata, in rosso l'ingresso, l'onda con minore ampiezza.


Grafici del bode plotter con la frequenza di taglio del filtro passa-basso.


Teoria sui filtri

Un quadripolo che, nella trasmissione dei segnali dai suoi terminali di ingresso a quelli di uscita, presenti caratteristiche selettive ovvero discriminatorie rispetto alla frequenza viene detto filtro. Sfruttando essenzialmente il diverso comportamento di elementi reattivi, C ed L, al variare della frequenza, si realizzano filtri di vario tipo con prestazioni e strutture molto differenziate. I filtri sono circuiti che hanno una funzione di trasferimento capace di attenuare fortemente alcune frequenze ed amplificare o comunque non attenuare le altre. Le frequenze che vengono amplificate o non attenuate costituiscono la banda passante. Se il filtro non produce amplificazione viene denominato filtro passivo, se invece, come in questo caso, produce amplificazione viene denominato filtro attivo. I filtri attivi, contrariamente a quelli passivi, producono un amplificazione della banda passante; pertanto richiedono la presenza di un componente attivo come un transistor o un amplificatore operazionale. I filtri attivi presentano indubbi vantaggi rispetto a quelli passivi, per semplicità circuitale e di progetto,sono meno costosi e ingombranti.



Conclusioni

Dopo aver costruito e provato il circuito sul simulatore, abbiamo notato, grazie ai grafici, che la tensione d'uscita del filtro è amplificata rispetto alla tensione d'ingresso.






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