Filtro Passo-abbasso

Materie:	Appunti
Categoria:	Elettronica
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Data:	27.05.2005
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1/IQ

Filtro Passo-abbasso e misura di
Ampiezza e periodo con Oscilloscopio
Vincenzo
IV BE
Schema elettrico:
Elenco componenti e strumenti:
• Bread-board;
• Generatore di funzioni(marca FLUKE)
• Oscilloscopio(marca: Philips; mod. PM3335)
• Resistenza da 15 Kohm
• Condensatore da 10nF
Cenni teorici:
Filtri: i filtri sono dispositivi in grado di fornire un segnale d’uscita la cui ampiezza dipende dalla frequenza. Il filtro passo-abbasso in questo caso da noi realizzato, è un circuito RC.
Generatore di funzioni: In ingresso viene applicato un segnale (A) generato da un generatore di funzioni di vario genere. Infatti mediante tale strumento possiamo generare diversi tipi di segnali: segnale ad onda quadra, triangolare o sinusoidale e variare attraverso un potenziometro la frequenza del segnale da applicare.
Oscilloscopio: e' lo strumento piu' noto e importante nell'uso quotidiano all'interno di un laboratorio. Esso ha ottenuto un cosi' notevole successo poiche' permette di visualizzare come sono fatte realmente le forme d'onda. Praticamente e' un dispositivo che visualizza una qualunque funzione tra due variabili, purche' riconducibili a tensioni elettriche. L'elemento essenziale dell'oscilloscopio e' il tubo a raggi catodici, nel quale un fascio di elettroni emessi dal catodo, viene focalizzato e accellerato colpendo internamente lo schermo. Il fosforo che riveste la parete interna del tubo produce un punto luminoso visibile. Il fascetto di elettroni viene deflesso sia in orizzontale che in verticale da una coppia di placche di deflessione , poste all'interno del collo del tubo e comandate da tensioni elettriche applicate ai loro capi. Lo spostamento in senso orizzontale della traccia dello schermo e' prodotta da una tensione periodica a dente di sega, mentre il segnale all'ingresso Y genera il movimento in senso verticale in proporzione all'ampiezza della tensione applicata. Uno dei tanti parametri fondamentali dell’oscilloscopio è il Volt division.
Tramite il Volt division noi riusciamo a misurare la tensione che ci interessa effettuando piccole operazioni matematiche. Esso può essere mutato attraverso dei potenziometri a bilanciere, e a seconda del suo valore il segnale presenterà dimensioni diverse. In effetti ad ogni suo mutamento l’onda del segnale cambia dimensioni sull’asse delle Y. Misurando i quadrati, ai quali corrisponde 1cm per ogni lato di essi, ci basterà moltiplicare la misura per il valore del Volt division settato sul display dell’oscilloscopio così da avere il valore esatto della tensione uscente.
Simile al Volt division è il parametro Time base che seleziona la velocita' della scansione orizzontale aumentando o diminuendo il suo valore che sarà moltiplicato di seguito per la misura effettuata sull’asse delle X. Esso ci permette di calcolare il valore del periodo.
Tante altre sono le funzioni che tale strumento può effettuare tra le quali anche la possibilità di tenere in memoria un segnale misurato attraverso la funzione Digital Memory.

Conclusioni: Il circuito da noi realizzato è un filtro detto passo-abbasso usato
per modificare l’ampiezza e la frequenza del segnale da noi ap-
plicato. Dai dati da noi misurati e raccolti in tabella si può benis-
simo notare la funzione di tale filtro. Esso infatti abbassa la
tensione e fa aumentare la frequenza in uscita.
Questi filtri vengono spesso usati in apparecchiature elettroniche
di uso comune. Si tratta di certo di un circuito quadripolo dove
in entrata abbiamo posto un Generatore di Funzioni che eccita
l’intero circuito mentre in uscita abbiamo posto un Oscilloscopio
in grado di misurare tale eccitazione data al circuito.
Importante dire che tutte le masse dei componenti sono collegate
ad un unico morsetto a potenziale 0.
Inoltre il grafico che ne risulta dalle misure ha un andamento che
tende al valore nullo della tensione per ogni aumento della frequenza.
In questo caso quindi tensione e frequenza sono inversamente
proporzionali.

Firma

Grafico:
Dopo aver effettuato le varie misure e raccolte in una tabella, inserisco in un grafico cartesiano sull’asse delle ascisse la frequenza ottenuta facendo il reciproco del periodo misurato in uscita e moltiplicando il tutto per 1000 in modo da ottenere un valore simile a quello posto in entrata. Sull’asse delle ordinate metterò la tensione in uscita misurata tramite l’oscilloscopio.
Di seguito il grafico:

f (Hz)
Vu(V)
500
0,9
714
0,85
1000
0,7
2000
0,5
3125
0,36
4167
0,28
5000
0,24
6250
0,18
7143
0,16
8333
0,14
10000
0,12
25000
0,07
Schema topografico:

Dati ottenuti raccolti in tabella:
f (Hz)
Lv(cm)
V/D
Vu(V)
Lt(cm)
T/D
T(ms)
500
1,8
0,5
0,9
4
0,5
2
700
1,7
0,5
0,85
2,8
0,5
1,4
1000
1,4
0,5
0,7
5
0,2
1
2000
1
0,5
0,5
1
0,5
0,5
3000
1,8
0,2
0,36
1,6
0,2
0,32
4000
1,4
0,2
0,28
1,2
0,2
0,24
5000
1,2
0,2
0,24
1
0,2
0,2
6000
1,8
0,1
0,18
1,6
0,1
0,16
7000
1,6
0,1
0,16
1,4
0,1
0,14
8000
1,4
0,1
0,14
1,2
0,1
0,12
10000
1,2
0,1
0,12
1
0,1
0,1
20000
1,4
0,05
0,07
0,4
0,1
0,04

La tensione in ingresso erogata è pari ad 1 Volt.(Vi)