SUODATTIMET. Suodatinteorian perusteita

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "SUODATTIMET. Suodatinteorian perusteita"

Transkriptio

1 SUODATTIMET Suodatinteorian perusteita Suodattimen Q arvo Jyrkkyys Vaihesiirto Suodinapproksimaatiot ja niiden ominaisuudet suodattimet - suodattimet Keraamiset suotimet esonaattorit Aktiivisuodattimet Digitaalinen suodatus H. Honkanen Suodatinteorian perusteita Yleensä suodattimen tehtävänä on suodattaa tietyt taajuuskomponentit pois, tai päästää tietyt taajuuskomponentit läpi. Tässä luentomonisteessa käsittelemmekin vain näitä taajuuskomponentteja käsitteleviä suotimia. Kuva: Taajuussuodatuksen vaikutus signaaliin:

2 Signaalien käsittelytavat: Signaalit aika-alueessa Signaalit taajuustasossa Signaalit s-tasossa Signaalit aika-alueessa Signaalia aika-alueessa tarkasteltaessa signaalia verrataan aikaan. o Signaalin taso näytetään kullakin ajanhetkellä. o Oskilloskooppi näyttää signaalin aika-alueessa. o Signaalin taso ilmaistaan Y akselilla ja aika X akselilla. Aika-aluetta suodinsuunnittelussa käytetään aika vähän: o Askelvasteen määrittämisessä hyvä. Askelvasteella saamme suotimen mahdolliset värähtelyominaisuudet mitattua. o Vaihe-eron määrittämiseen soveltuva. ( Kun signaali perustaajuista ). o Soveltuu amplitudimittauksiin huonosti, eri taajuuskomponentteja ei voi erottaa toisistaan, hidas. Signaalit taajuusalueessa Signaalia taajuusalueessa tarkasteltaessa signaalia tarkastellaan taajuuden ( f ) tai kulmataajuuden ( ω ) funktiona. ( ω πf ). o Taajuuskomponenttien taso ilmaistaan taajuusakselilla. o Spektrianalysaattori näyttää signaalin taajuusalueessa. o Taajuuskomponentin taso ilmaistaan Y akselilla ja taajuus X akselilla. Taajuusaluekäsittely soveltuu suodinsuunnitteluun erinomaisesti. Taajuusselektiivinen suodin käsittelee signaalia eri taajuisten taajuuskomponenttien summina. ( Siniaaltojen summina ) o Kaikki jaksolliset aaltomuodot voidaan jakaa perustaajuuksien summaksi. o Sinimuotoinen aalto sisältää vain perustaajuisen komponentin, kaikki muut aaltomuodot muodostuvat siniaaltojen summista. Mistä hyvänsä aaltomuodosta voidaan suodattaa mikä hyvänsä sen taajuuskomponentti, taajuuskomponentti on aina sinimuotoinen adiotekniikka: Jos radiolähettimen lähetteen aaltomuoto ei ole aivan puhdasta siniaaltoa, muodostuu tällöin harhalähetteitä, eli ei-toivottuja taajuuskomponentteja. o Soveltuu mainiosti amplitudimittauksiin. Käytetään usein yhdessä vaihesiirtokuvaajan kanssa, jolloin saadaan BODE diagrammi ( vrt Micro-apin A analysis, sama asia )

3 Kuvat: Siniaalto ja kanttiaalto aika- ja taajuusalueessa Taajuuskomponentin erottaminen

4 Signaalit S-tasossa Kompleksinen taajuustaso, eli S-taso, on yleisesti käytössä analysoitaessa suodattimen toimintaa. S-tason malli on kolmiulotteinen ja sillä voidaan esittää samassa kuvaajassa amplitudi-, vaiheja askelvastetta vastaavat kuvaajat S tason imaginaariakseli edustaa jatkuvia vaimentumattomia sinimuotoisia signaaleja, imaginaariakselilla esiintyviä impulsseja, pistemäisiä taajuuksia Kuva: Pistemäinen taajuus imaginaariakselilla: a Amplitudi o Tämä signaali ei ole reaalinen ( siis todellinen ),vaan puhtaasti laskennallinen Käsitteitä: o H ( ω ) Taajuusvastefunktio Taajuusvaste on reaalimuuttujan kompleksiarvoinen funktio, jonka itseisarvo ilmaisee lähtösignaalin voimakkuuden kyseisellä taajuudella Vaihekulma ilmaisee lähtösignaalin vaiheen suhteessa sisääntuloon ähdön taajuus ja aaltomuoto samat, kuin tulosignaalin ( Perustaajuinen komponentti Siniaalto ) o H ( s ) Siirtofunktio Taajuusvasteen lisäksi ilmaistaan myös exponentiaalisesti vaimentuvat ( tai kasvavat ) sini- tai kosinimuotoiset signaalit. Vaimentumamittaus vastaa askelvasteen mittausta aika-alueessa. Siirtofunktio on kompleksiarvoinen kompleksimuuttujan funktio. Muuttujan s reaaliosa ilmaisee taajuuskomponentin vaimenemisen tai vahvistumisen Muuttujan s imaginaariosa ilmaisee taajuuskomponentin taajuuden Nolla- napa esitysmuoto o S tasossa siirtofunktio esitetään ns. nolla-napa menetelmällä Osoittajapolynomin nollakohtia kutsutaan nolliksi Nimittäjäpolynomin nollakohtia kutsutaan navoiksi Navat ja nollat voivat esiintyä joko yksittäin reaaliakselilla tai kompleksikonjugaattisena parina. Taajuusvasteen itseisarvo ( tietyllä taajuudella ) saadaan laskemalla nollien etäisyydet taajuuskomponentista, kertomalla ne keskenään ja jakamalla napojen etäisyyksien tulolla!!! Ensimmäisen asteen alipäästösuotimen karakterisointi nolla-napa menetelmällä Ensimmäisen asteen suodin sisältää yhden napapisteen Suotimen toimintaa kuvaa napapisteen paikka kompleksitasosta ( Etäisyys origosta ), tämä ilmoittaa samalla suotimen päästökaistan rajataajuuden ( ω ), tämä on 3 db piste, ja vaste vaimenee tämän jälkeen 0 db / dekadi ( -6 db / oct )

5 Kuva: Ensimmäisen asteen suotimien Napa-Nolla kuvaajia Napa-Nolla esitysmuotoisen karakterisoinnin tulkinta: o Siirtofunktiossa esiintyvä nolla aikaansaa vasteen kasvun 0 db / Dekadi ( 6 db / Oct ) nollan jälkeisillä taajuuksilla. Vaihe kääntyy + 90 :sta nollaan kahden dekadin aikana ( 0.ω - 0ω ). o Siirtofunktiossa esiintyvä napa aikaansaa vasteen laskun 0 db / Dekadi ( -6 db / oct ) nollan jälkeisillä taajuuksilla. Vaihe kääntyy nollasta -90 :n kahden dekadin aikana ( 0.ω - 0ω ) inkki: piirin vaimennus- ja vaihekäyttäytyminen

6 Toisen asteen lohkon karakterisointi nolla-napa menetelmällä Toisen asteen suodin sisältää kaksi napapistettä, jotka sijaitsevat symmetrisesti reaaliakselin suhteen. Suodin voidaan kuvata antamalla näiden napapisteiden koordinaatit. Toteutuksen kannalta parempi tapa on antaa kuvaus rajataajuuden ( ω ) ja hyvyysluvun ( Q ) avulla. ajataajuus ( ω ) on napapisteiden etäisyys origosta. Hyvyysluku ( Q ) saadaan laskettua kompleksikonjugaattisten napojen tapauksessa napapistettä origoon yhdistävän suoran ja reaaliakselin välisen kulman ( ψ ) avulla. Q cos( ψ ) Esimerkki nolla-napa menetelmän - ja 3 ulotteisesta esitysmuodosta: Järjestelmän taajuusvastehan kuvaa vastetta perustaajuisille, eli sinimuotoisille signaaleille. Taajuusvaste voidaan jakaa Amplitudi- ( Vahvistus- ) ja vaihevasteeseen. o Amplitudivaste kertoo lähdön amplitudin ( tason ) suhteen tulotasoon o Vaihevaste kertoo lähtösignaalin vaiheen suhteessa tuloon o Taajuusvaste saadaan siirtofunktiosta sijoituksella s jω Edellä esitetyn nolla-napa muodossa esitetyn suotimen amplitudivaste:

7 Napojen sijainnin vaikutus vasteeseen o Seuraavalla sivulla olevassa kuvassa on esitetty signaalin käyttäytyminen nolla-napa koordinaatiston eri pisteissä. Kuvasta voimme tehdä seuraavia johtopäätöksiä: o eaaliosan positiivisella puolella vasteet ovat nousevia. Tämä tarkoittaa sitä, että tällöin järjestelmä värähtelee, ts. ei ole stabiili. Toimivan suotimen napa ei voi sijaita tällä alueella o Suotimen napa sijaitsee aina reaalitason negatiivisella puolella ( vasemmassa puolitasossa )

8 Q arvo Kaistanpäästö- ja kaistanestosuodattimen Q arvon määrittäminen : jossa : Q f K B f k on keskitaajuus ja B on kaistanleveys, -3 db keskitaajuuden tasosta kaistanpäästösuotimella ja + 3dB keskitaajuudesta kaistanestosuotimella Ali- ja Ylipäästösuotimen Q-arvo : Alipäästösuodin: Ylipäästösuodin: ( Esimerkissämme :n asteen alipäästösuodin, jyrkkyys päästökaistalla db / Oct )

9 YEISTÄ : Suotimen ominaisuuksiin ( Q-arvo, kulkuaikaviive ) voidaan vaikuttaa suotimen komponenttien keskinäisillä suhteilla JYKKYYS, Aste Ali- ja Ylipäästösuotimen jyrkkyys päästökaistan ulkopuolella. Yksinkertaisen suotimen jyrkkyys on 6dB / Oktaavi, tämä on ns. ensimmäisen asteen suodin inkki: piirin käyttäytyminen Aste Jyrkkyys - 6 db / Oct - db / Oct 3-8 db / Oct 4-4 db / Oct Jne Jne VAIHESIITO ( ja kulkuaikaviive ) Vaihesiirto, kulkuaikaviive Kulkuaikaviive aiheuttaa vaihesiirtoa. Koska eri taajuuksien kulkuaikaviive ja jaksonaika on erilainen muodostuu vaihesiirrosta erisuuruinen eri taajuuksille. Tyypillinen toisen asteen Butterworth tyyppisen suodattimen vaihekäyttäytyminen ( Alipäästö ): inkki: piirin käyttäytyminen

10 SUODINAPPOKSIMAATIOT JA NIIDEN OMINAISUUDET Yli- ja Alipäästösuotimien vertailu Ali- ja ylipäästösuotimille on useita eri approksimaatioita. Seuraavassa yleisimpiä niistä ominaisuuksineen. Butterworth Tasainen vaste päästökaistalla Kohtuullisen hyvät ominaisuudet, askel- ja vaihevasteet ja jyrkkyys estokaistalla Yleisin suodintyyppi, hyvä kompromissi kaikilta ominaisuuksiltaan hebyshew Jyrkkä vaimennus estokaistalla Huonot vaihe- ja askelvasteominaisuudet Käytetään, kun jyrkkyys estokaistalla on tärkein ominaisuus Bessel oiva ( huono ) vaimennus estokaistalla Erittäin hyvät vaihe- ja askelvasteet Käytetään, kun tasaiset askelvaste- ja vaiheominaisuudet ovat tärkeimmät Kuva: Suodintyyppien vertailu

11 Kaistanpäästösuotimien vertailu Kaistanpäästösuotimelle on myös eri approksimaatiomalleja. Seuraavassa pari yleisintä niistä ominaisuuksineen. ( Butteworthin tai Gaussin approksimaatiot. ) Kuva: Amplitudimoduloidut signaalit: Butterworthin suodattimella päästään parempaan herkkyyteen, koska taajuusvaste on suora koko läpäisykaistan. Butterworthin suodattimen vaihevaste on huomattavasti huonompi. Gaussin suodattimen herkkyys on huonompi, koska se vaimentaa päästäkaistan reunataajuuksia. Gaussin suodattimen vaihevaste on sitä vastoin lähes viivasuora. Butterworthin suodattimen ryhmäviiveen muutokset ( Vaihesiirron muutokset ) aiheuttavat vääristymistä signaaliin, koska taajuusmoduloidussa signaalissa tieto on taajuudessa tai taajuuden muutoksessa. Binaarisen tiedon siirrossa tästä ei välttämättä ole haittaa, mutta audiosignaalin kyseessä ollessa se aiheuttaa säröä. ( esim. FM radio : Taajuus muuttuu äänisignaalin mukana ja butterworthin suodatin viivästää laitataajuuksia )

12 SUODATTIMET suodatin perustuu kondensaattorin kapasitiivisen reaktanssin muutokseen taajuuden funktiona, resistiivisen osuuden pysyessä luonnollisesti muuttumattomana. -suodinta käytetään lähinnä ensimmäisen asteen suotimena, useamman asteen suotimena sen läpäisyvaimennus ja lähtöimpedanssi kasvaa merkittäväksi. suodinyksiköitä käytetään yleisesti aktiivisuotimien rakenneosina suotimien käyttökohteita ( ensimmäisen asteen suotimia ) Yksinkertaiset suotopiirit, joissa ei vaadita pientä lähtöimpedanssia P piirien vaihe-erosignaalin suodatus VO:n ohjausjännitteeksi Pulssimuotoisten jännitteiden tasasuuntaus Värähtelyvaimennus Ensimmäisen asteen suotimen ominaisuuksia: Vaihesiirto max. ± 90 Vaimennus päästökaistan ulkopuolella 6 db / oktaavi ( 0 db / Dekadi ) Kuva: Ensimmäisen asteen piirin vahvistus- ja vaihekäyttäytyminen, Ei kuormaa Alipäästö: Ylipäästö: askukaavat: X πf f r ( 3dB ) ( ϕ ± 45 ) π ϕ arccos Z X ϕ arctan inkki: Kondensaattorin ja kelan toiminta SUODATTIMET suodattimissa käytetään hyväksi resonanssitaajuutta Piirin resonanssitaajuus saadaan kaavasta: f r π Xc ja X ovat yhtäsuuret Vaihesiirto resonanssitaajuudella 0 Sarjaresonanssi läpäisee resonanssitaajuudellaan innakkaisresonanssi estää virrankulun resonanssitaajuudellaan

13 Energia siirtyy kelasta kondensaattoriin ja päinvastoin, ulkoinen energia, virta, ei pääse piirin läpi suotimilla voidaan toteuttaa kaistanpäästö- ja kaistanestosuotimia Piirin Q arvoon voidaan vaikuttaa komponenttivalinnoilla X Kelan Q arvo ( Huom: ei koko resonanssipiirin ) : Q sarja- ja rinnakkaispiirit sarjapiiri - ja -rinnakkaispiiri - Sarjapiirillä kelaresistanssi voidaan laskea suoraan sarjaan mahdollisen resistanssin kanssa - innakkaispiirissä kelaresistanssia ei voi laskea kytkennän rinnalle! Suotimien käyttö: Sarjaresonanssipiiri on sarjaankytkettäessä kaistanpäästösuodin äpäisee resonanssitaajuuden innakkaisresonanssipiiri on sarjaankytkettäessä kaistanestosuodin Estää resonanssitaajuuden läpimenon Sarjaresonanssipiiri on rinnankytkettäessä kaistanestosuodin Oikosulkee resonanssitaajuuden innakkaisresonanssipiiri on rinnankytkettäessa kaistanpäästösuodin Oikosulkee resonanssitaajuuden ulkopuoliset taajuudet Suotimia voidaan yhdistellä em. periaatteen mukaisesti: ks. kuva

14 -sarjapiiri - sarjapiirissä on taajuus, jolla piirin impedanssi on pienimmillään. Tätä taajuutta nimitetään ESONANSSITAAJUUDEKSI. esonanssitaajuudelle käytetään lyhennettä: fo tai fr. Piirin resonanssitaajuus saadaan kaavasta: Piiri on resonanssissa silloin, kun X X, eli ω / ( ω ). - sarjapiirin impedanssi saadaan kaavasta: Z + ( X ) X Z f r π + ( ω ) ω esistiivinen osuus tulee aina mukaan kelan resistiivisestä osuudesta johtuen. Se voidaan laskea sarjaan piirissä mahdollisesti olevan resistanssin kanssa! Jos ja kun piirin X > X, niin jännite on virtaa edellä ja vaihesiirto on positiivinen. Jos ja kun piirin X < X, niin jännite on virtaa jäljessä ja vaihesiirto on negatiivinen. Virran ja jännitteen välinen vaihesiirto saadaan kaavasta: ω ϕ arctan ω Piirin Q arvoon voidaan vaikuttaa komponenttivalinnoilla: Sarjaresonanssipiirissä kelan induktanssin suurentaminen ja kondensaattorin kapasitanssin pienentäminen suurentavat suotopiirin Q arvoa Häviöt, merkittävimpänä kelan sarjaresistanssi, pienentävät Q arvoa Kuva: sarjapiirin käyttäytyminen:

15 -rinnakkaispiiri rinnakkaispiirissä on taajuus, jolla piirin impedanssi on suurimmillaan. Tätä taajuutta nimitetään ESONANSSITAAJUUDEKSI. esonanssitaajuudelle käytetään lyhennettä: fo tai fr. Piiri on resonanssissa silloin, kun X X, eli ω / ( ω ). Piirin resonanssitaajuus saadaan kaavasta: f r π Kytkennän impedanssin saamiseksi on helpointa ensiksi määrittää kokonaisvirta ( I ) osavirtojen summana. - Tällöin tarvitsemme osavirrat: I, I ja I. Tarvitsemme ensiksi reaktanssit X ja X. - Nämä saamme: X ω ja Xc / ( ω ) I U / X Kokonaisvirta saadaan yhtälöstä: I I I tai I I + ( I I U Tästä saamme kokonaisimpedanssin: Z I Impedanssi voidaan määrittää myös suoraan kaavasta: Z tai Z ω X X ω ( ) + ( ) X X HUOM! Kaavoissa esiintyvä on rinnakkaisresistanssi, joka voi puuttua koko kytkennästä. Kelan sarjaresistanssia emme voi käsitellä rinnakkaispiirissä näin! Piirin Q arvoon voidaan vaikuttaa komponenttivalinnoilla: innakkaisresonanssipiirissä kelan induktanssin pienentäminen ja kondensaattorin kapasitanssin suurentaminen suurentavat suotopiirin Q arvoa Häviöt, merkittävimpänä kelan sarjaresistanssi, pienentävät Q arvoa Kuva: rinnakkaisresonanssipiirin käyttäytyminen )

16 Suodinanalyysit: SAJAPIII OW Q HIGH Q INNAKKAISPIII OW Q HIGH Q

17 suodattimien virittäminen Komponenttiarvojen vaihteluista ( toleranssien sisällä ) johtuen suotimet joudutaan lähes poikkeuksetta virittämään yksilökohtaisesti. mekaaninen viritys Kondensaattorina resonanssipiireissä tulee käyttää pienen lämpötilakertoimen omaavia kondensaattoreita, esimerkiksi keraamisten kondensaattoreiden kyseessä ollen vain luokan keraamiset kondensaattorit ovat riittävän lämpötilavakaita. Viritys toteutetaan yleensä kelasydämen säädöllä, ilmasydämisen kelan pituutta voidaan myös säätää helposti, tosin säädön määrää on vaikea annostella.myös säätökondensaattoreita käytetään, mutta harvemmin. Kuva alla: Sähköinen viritys/ viritystaajuuden muuttaminen Sähköinen resonanssitaajuuden muutos voidaan toteuttaa kapasitanssidiodin avulla. Kapasitanssidiodissa ( kuten muissakin P/N rajapinnoissa ) estovyöhykkeen leveyttä voidaan säätää estosuuntaisen jännitteen avulla. Estovyöhykkeen kasvu kasvattaa varausten välistä etäisyyttä ja pienentää kapasitanssia. Kapasitanssidiodissa rajapintojen pinta-ala on pyritty saamaan mahdollisimman suureksi ( Yleensä kapasitanssi pyritään pitämään mahdollisimman pienenä ja pinta-ala täten pienenä ). Kuva: Säädettävä kapasitanssi kapasitanssidiodin avulla

18 KEAAMISET SUODATTIMET Keraaminen suodatin perustuu mekaaniseen resonanssiin. Piezosähköinen keraaminen elementti toimii sähkömekaanisena muuttujana ja mekaanisena resonaattorina. Täten sama keraaminen elementti muodostaa sekä sähköisen, että mekaanisen osan resonaattorista Keraamisen, piezosähköisen suodinelementin piirrosmerkkejä: Keraamisten suotimien vertailu suotimiin: + EDUT Ei vaadi viritystä Edullisia Magneettikentät eivät aiheuta häiriöitä Ei aiheuta megneettikenttiä Pieni lähtöimpedanssi ( Voi olla etu tai haitta ) - HAITAT Päästökaistaa ei voi säätää ( Muuttuu hiukan, jos suodinelementtiä kuormitetaan reaktiivisesti Pieni tulo- ( ja lähtö- ) impedanssi Harhavasteet, jotka johtuvat keraamisen elementin ei-toivotuista mekaanisista värähtelyistä ja niistä johtuva aaltoilu päästökaistan ulkopuolella. adiolaitteissa käytetään lähes yksinomaan superheterodyneperiaatetta, inkki,,jolloin välitaajuus on hyvin tarkasti määrätty, jolloin kiinteä ( ei-säädettävissä oleva ) läpäisykäyrä on pelkkä etu. Käytettävät välitaajuudet 445 khz, AM radiot 0.7 MHz, FM -radiot ( UA ) 38.9 MHz, TV :t Keraamiset suotimet ovatkin yleisin suodintyyppi sarjatuotantolaitteissa.

19 Tyypillinen keraamisen suotimen taajuusvaste: Numerointien selitykset. Keskitaajuus, f o ( Hz ), yleensä päästökaistan keskitaajuus, joskus myös minimivaimennuksen taajuus. Kaistanleveys, BW ( Hz ), niiden taajuuksien erotus, joissa vaimennus on kasvanut 3 db minimivaimennuksestaan 3. Väliinkytkeytymisvaimennus, OSS ( db ), kuvaa tulotason ja lähtötason erotusta minimivaimennuksella ( Minimivaimennus ) 4. Aaltoilu ( db ), kuvaa päästökaistan epätasaisuutta. Päästökaistan korkeimman huipun ja matalimman laakson erotus 5. Vaimennuskaistanleveys ( db ), kaistanleveys 0 db vaimennuksella minimivaimennuksestaan 6. Selektiivisyys ( db ), ilmaisee vaimennusta estokaistalla lähellä päästökaistaa 7. Harhavastevaimennus, SP ( db ),ilmaisee estokaistalla olevan korkeimman huipun ja päästökaistan minimivaimennuksen välisen tasoeron 8. Harhavaste, on estokaistalla oleva huippu, joka johtuu keraamisen elementin eitoivotuista värähtelyistä.

20 SÄTEETTÄISPEIAATTEEA TOIVIVA KEAAMINEN SUODIN Säteettäisperiaatetta käytetään pienillä, alle MHz, taajuuksilla Ensimmäinen resonanssi halutulla läpäisytaajuudella Seuraavat resonanssit ( harmoniset ) ovat desimaalikerrannaisia:,63 ; 4,8 ; 5,7 ; 7,6. Yksittäistä harmoonista voidaan pienentää valmistusvaiheessa elektrodien halkaisijoiden suhteella Kuvat: Säteittäisvärähtelyn periaate Säteettäisvärähtelyyn perustuva suodin PAKSUUSVÄÄHTEYPEIAATTEEA TOIMIVA KEAAMINEN SUODIN Paksuusvärähtelyperiaatetta käytetään yli MHz:n taajuuksilla Paksuusvärähtelyperiaatteella toimiva suodin voidaan tehdä joko Butterworthin tai Gaussin approksimatiota noudattavaksi. ks. kaistanpäästösuodattimien vertailu. Kummastakin löytyy hyvät ja huonot puolensa Kuva: Paksuusvärähtelyyn perustuva suodin:

21 KEAAMINEN PINTA-AATOSUODIN, SAW filter Pinta-aaltosuotimella on tasaiset amplitudi- ja ryhmäviiveominaisuudet. Pinta-aaltosuodattimen huonona puolena on sen suuri väliinkytkeytymisvaimennus ( OSS ), joka voidaan luonnollisesti kompensoida piirin aktiivisessa ( vahvistavassa ) osiossa. Pinta-aaltosuotimia on saatavissa taajuusalueelle 0 MHz 300 MHz Kuva alla: Pinta-aaltosuodin ja pinta-aaltojen synnyttäminen ja siirto: Pinta-aaltosuodattimen toimintaperiaate: Pinta-aalloista käytetään usein nimitystä akustinen pinta-aalto, joka johtuu niiden pienestä kulkunopeudesta, vain 3000 m/s. Aaltojen synnyttäjä ja ilmaisin on ns. InterDigitaalinen Muunnin, (IDT), joka muodostuu metallielektrodeista, jotka on sijoitettu piezosähköisestä materiaalista tehdylle alustalle. Kun muuttimen napoihin syötetään signaali ( A ), saa se aikaan vuorottaista alustan kutistumista ja laajenemista. Muodonmuutos on pinnallinen ja saa aikaan aaltoliikkeen piezomateriaalin pinnalle. Tämä aaltoliike etenee kohtisuorassa IDT elektrodeihin nähden. Ilmaisu on synnyttämiselle käänteinen tapahtuma. Etenevät aallot synnyttävät täten jännitteen vastaanottavan IDT:n napojen välille. Kulkuaikaviive voidaan tarkasti määrittää elektrodien etäisyyden avulla. äpäisytaajuus määräytyy elektrodien etäisyyden mukaisesti ( ks. kuva )

22 YEISTÄ KEAAMISTEN SUODATTIMIEN KÄYTÖSTÄ Tulo- ja lähtöimpedanssi Keraamisen suotimen tulo- ja lähtöimpedanssi ovat pieniä, pienimmillään luokkaa 300Ω Epäsovitus aiheuttaa virhettä, esimerkkinä 455kHz suodin, jossa ±50% epäsovitus aiheuttaa ± khz taajuuspoikkeaman ja db lisää väliinkytkeytymisvaimennusta. Sovitus voidaan toteuttaa sovitinasteella, muuntajalla tai vastuksilla. ( Jollei kytkentää voi alun perin suunnitella suoraan keraamisille suotimille sopivaksi ) Keraamisten suotimien tulo- ja lähtöimpedanssit ovat likimain yhtäsuuret, joten jos kytkennässä on useampia keraamisia suotimia, kannattaa ne kytkeä peräkkäin, jolloin erillisiä sovituksia ei tarvita Transistoriasteissa sovitusimpedanssi voidaan yleensä yhdistää, transistoriasteen lähtöimpedanssi on tällöin sovitusimpedanssin suuruinen. ks. kuva inkit: BJT asteen lähtöimpedanssi, FET-asteen lähtöimpedanssi ESONAATTOIT Käsittelemme tässä siirtolinjan pätkästä muodostettua resonaattoria. esonaattorissa, kuten siirtolinjoissakin, johtimissa on induktanssia ja johtimien välillä kapasitanssia. Kuva: Siirtolinja: Kuva: siirtolinjan mallinnus:

23 Virran ja jännitteen käyttäytyminen siirtolinjassa: Virta on λ / 4 ( 90 ) jäljessä jännitettä Siirtolinjan kohdassa λ / virta on nolla, kun siirtolinjan päässä on jännite huipussaan Siirtolinjan kohdassa λ / 4 virta on huipussaan, kun jännite on huipussaan esonaattorin ( Siirtolinjan ) pää voi olla joko avoin tai päätetty ( oikosulussa ), piirin toiminta määräytyy tämän mukaan. Päättämätön λ / resonaattori Siirtolinjan loppupää on avoin energia heijastuu takaisin resonanssitaajuudella piirin impedanssi on hyvin korkea Vastaa rinnakkaisresonanssipiiriä ( tulonavoista katsottuna ) Kuva: rinnakkaisresonanssipiiri ja avoimen λ / resonaattorin virta taajuuden funktiona. Päätetty λ / 4 resonaattori Siirtolinjan loppupää on oikosulussa Toimii myös rinnakkaisresonaattorin tavoin ( ks. kuva yllä )

24 esonaattorin viritys esonaattorin resonanssitaajuus määräytyy sen mekaanisen pituuden ja aallonnopeuden perusteella. aallon nopeus on noin 0.8 kertaa valonnopeus ( iippuu johdinmateriaalista ). Aallonpituudelle saamme täten kaavan: 0.8c f λ, c valonnopeus m/s esonaattorin resonanssitaajuutta ( sähköistä pituutta ) voidaan säätää myös resonaattorin kanssa sarjaan kytkettävillä induktansseilla tai kapasitansseilla - pienet induktanssit tai kapasitanssit eivät muuta resonaattoria päätetyksi ( ks. kuva ) Kuva: esonaattorin resonanssitaajuuden säätö kapasitiivisesti: AKTIIVISUODATTIMET Aktiivisuodattimia käytetään pääsääntöisesti pienillä taajuuksilla, alle MHz. Suotimien aktiivielementtinä toimii yleisimmin operaatiovahvistin. ( f < MHz ) Suuremmilla taajuuksilla ( f > MHz ) vahvistinelementtinä on yleensä transistori, mutta yleensä suuremmilla taajuuksilla vahvistin- ja suodinasteet ovat erilliset. Suurtaajuuksilla vahvistimet ovat usein taajuusselektiivisiä. Näitäkin voinee pitää ainakin jossakin määrin suotimina, koska niiden taajuuskaista on optimoitu halutulle taajuusalueelle keskitymme tässä luentomonisteessa ensiksimainittuihin, pienilla taajuuksilla toimiviin, operaatiovahvistimilla toteutettuihin suotimiin. Nämä suotimet perustuvat piireihin, joita kytketään signaalitielle, oikosulkemaan signaaleja ja vastakytkennän taaajuusselektiivisinä osina.

25 AKTIIVINEN :N ASTEEN SUODIN - Jykkyys päästökaistan ulkopuolella on db / oktaavi ( - 40 db / dekadi ) AIPÄÄSTÖSUODIN inkki: Micro-ap -simulaatio Q AVO 0,707-6dB piste : f π Q arvon muuttaminen, jolla vaihesiirto : - 90 Q * Q Q ajataajuus muuttuu Q YIPÄÄSTÖSUODIN inkki: Micro-ap -simulaatio Q AVO 0,707-6dB piste : f π Q arvon muuttaminen, jolla vaihesiirto : + 90 Q * Q Q ajataajuus muuttuu Q

26 ajataajuuden määrittäminen muilla Q:n arvoilla ajataajuuden määrittäminen muille, kuin Q arvolle on laskennallisesti hankalaa. Tämän vuoksi onkin otettu käyttöön ns. skalaarisuuskertoimia, jotka on karakterisoitu jollekin nimellistaajuudelle ( Yleensä khz ), josta sitten komponenttiarvot kerrotaan halutun rajataajuuden mukaisesti. Toinen vaihtoehto on määrittää komponenttien keskinäiset suhteet valmiiksi eri approksimaatioille ja kaavaan sijoitetaan haluttu rajataajuus: Suotimien mitoitusohjeita ( - 3dB ) :n asteen suodin ( - db / Oct ) ow Pass High Pass 4.7 kω - 0 kω 4.7 nf 0 nf Butterworth ( Q ) : Butterworth ( Q ) : A B A B π f π f π f π f h h Bessel ( Q 0,8 ) : Bessel ( Q 0,8 ) : A B A π f π f π f h Q Q A B 0.65 π f h h A B.53 π f B.4688 π f Q Q A B A π f π f h h 0.5 π f B.00 π f Suodintyyppien vertailu ( Bode kuvaajat ), PF and HPF,. th filters (seur.siv )

27 3:n asteen suodin ( -8 db / Oct ) ow Pass High Pass Butterworth: A 4.7 kω - 0 kω B π fh π fh.000 π f Bessel: A B π fh π f h π f h h Butterworth: A 4.7 nf 0 nf B π f π f.000 π f Bessel: A B π f π f.38 π f

28 4:n asteen suodin ( -4 db / Oct ) ow Pass High Pass 4.7 kω - 0 kω 4.7 nf 0 nf Butterworth: A.084 π fh.630 π f h B D π fh π f h Butterworth: A π f π f B D.084 π f.630 π f Bessel: A π fh.0046 π f h B D π fh π f h Bessel: A.370 π f π f B D.499 π f.5830 π f inkwitz: inkwitz: B D A π fh A B B D * A * π f

29 Suodinapproksimaatioiden vertailu, PF, 4th. filters ( Bode plot ) : EIKOISSUOTIMIA AUDIOKÄYTTÖÖN KAISTANPÄÄSTÖSUODIN Kuvassa on yksinkertainen kaistanpäästösuodin, jossa vahvistus ( keskialueella ) saadaan halutuksi. Suodinasteet ovat vain ensimmäistä astetta, joten jyrkkyys päästökaistan ulkopuolella on vain 6dB / oktaavi A U (max) f π f H π

30 SÄÄDETTÄVÄ KAISTANPÄÄSTÖSUODIN ( ekvalisaattori ) Äänensävyn säätö f π f B π f H π 5 3 f HB π ( + 7 ) Max Bass gain: + + Max Treble gain: 5 Kuvan komponentein: f 3 Hz f B 30 Hz f H khz f HB. khz Ekvalisaattori Kuvassa on ekvalisaattorin yhden asteen kytkentä. Tulosignaali tuodaan kaikille ekvalisaattoriasteille ja summataan ekvalisoinnin jälkeen takaisin yhteen. inkki: Summain 3 7 Kuva: Ekvalisaattori, periaate

31 Kuva: Suodinyksikkö: Mitoitus:.* pf, kun fo khz f 0 Taulukko: Ekvalisaattoriasteen keskitaajuuden ja :n suhde: ks. taulukko Kuva: Ekvalisaattoriyksikön analyysi: inkki: Micro-ap -simulaatio

32 - Edellisen mallin mukainen ekvalisaattori ei ole mikään High-End kytkentä, mm. sen Q arvo riippuu suuresti vahvistuksen suuruudesta ( potentiometrin asennosta ) SÄÄDETTÄVÄ VAIHE Säädettävä vaiheensiirto voidaan toteuttaa seuraavilla kytkennöillä: X ϕ * arctan( ) * arctan( ) πf 3 Kummankin suotimen A U ϕ * arctan( ) 80 πf 3 Kuva: Analyysejä vaiheensiirtosuotimelle: inkit: Micro-ap simulaatio Simulaatiokuvia

33 SÄÄDETTÄVÄ Q -AVO Kiinteä Q-arvo voidaan määrittää myös ns. perustyypin suotimille. Jos Q-arvosta tehdään säädettävä ( / ), myös rajataajuus muuttuu Seuraavan kytkennän etuna on se, että rajataajuus ei muutu Q-arvon mukana. Huomioi: ähtö ei ole puskuroitu, joten lähtöä ( out ) ei voi kuormittaa! Ylipäästösuodin: Kaavat pätevät, kun: ja Max. vahvistuksen taajuus: f m π Max. vahvistus ( Q arvo ) määräytyy 3:n ja 4:n suhteeessa allaolevan taulukon mukaisesti inkki: Micro-ap -simulaatio Kuva: Analyysikuva

34 DIGITAAINEN SUODATUS Digitaalisessa näytteenotossa ( koskee myös digitaalisia suodattimia ) tulee näytteenottotaajuuden olla vähintään kaksinkertainen suurimpaan käsiteltävään taajuuteen nähden!! Digitaalisen suodatuksen idea : Käsiteltävästä signaalista,x(t), otetaan määrävälein,t, näytteitä. Näytteille suoritetaan A/D muunnos, jolloin saadaan signaalista näytejono x(n). Näytteille suoritetaan SIITOFUNKTION mukaisia matemaatisia toimenpiteitä ja tuloksena saadaan suodatettu pulssijono y(n). ukujono muutetaan analogiseksi D/A muuntimessa, jolloin saadaan käsitelty signaali, y(n). Suodattimeen lisätään usein analoginen alipäästösuodin tulo- ja lähtöpuolelle. Tulopuolella suotimen tarkoituksena on estää yli muunnostaajuuden olevia taajuuskomponentteja antamasta virheellisiä mittaustuloksia. ähtöpuolella alipäästösuodin leikkaa ( pyöristää ) D / A muunnoksen muutosreunojen korkeataajuiset komponentit. ( kuva alla )

35 Kuvissa olevan DSP:n ( Digital Signal Prosessor ) tilalla voi olla jokin muukin yksikkö, joka tekee suodattimen siirtofunktion mukaiset laskentatoimenpiteet. Digitaalisen signaalikäsittelyn vaihtoehdot nopeusjärjestyksessä ( Nopein ensin ) ASI piirit ( ASI Application Specified I ) Sovelluskohtaisia piirejä, suunnitella ja valmistetaan sovelluskohtaisesti PD piirit ( PD Programmable ogic Device ) Ohjelmoitavia logiikkaverkkoja, voivat sisältää myös prosessointiyksiköitä inkki: PD ja FPGA -piirit DSP ( Digital Signal Prosessor ) Signaalikäsittelyoperaatioihin suunniteltu prosessori IS Prosessorit ajoitetun käskykannan prosessori Käskyjä vähän, mutta jokainen käsky suoritetaan yhden kellojakson aikana ( pääsääntöisesti ) Prosessorit, Tavalliset aajempi käskykanta, kuin IS prosessoreissa Osa käskyistä vie useamman kellojakson

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET FYSP105 / K3 R-SODATTIMET Työn tavoitteita tutustua R-suodattimien toimintaan oppia mitoittamaan tutkittava kytkentä laiterajoitusten mukaisesti kerrata oskilloskoopin käyttöä vaihtosähkömittauksissa Työssä

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2015

Radioamatöörikurssi 2015 Radioamatöörikurssi 2015 Polyteknikkojen Radiokerho Radiotekniikka 5.11.2015 Tatu Peltola, OH2EAT 1 / 25 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus,

Lisätiedot

1 f o. RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET. U r = I. t τ. t τ. 1 f O. KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala

1 f o. RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET. U r = I. t τ. t τ. 1 f O. KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 7 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET TYÖN TAVOITE - Mitoittaa ja toteuttaa RC oskillaattoreita

Lisätiedot

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I. Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I. Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet SMG-00: PIIRIANALYYSI I Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet alipäästösuodin ylipäästösuodin kaistanpäästösuodin kaistanestosuodin jännitevahvistus rajataajuus kaistanleveys resonanssi Suotimet:

Lisätiedot

Alipäästösuotimen muuntaminen muiksi perussuotimiksi

Alipäästösuotimen muuntaminen muiksi perussuotimiksi Alipäästösuotimen muuntaminen muiksi perussuotimiksi Usein suodinsuunnittelussa on lähtökohtana alipäästösuodin (LPF), josta voidaan yksinkertaisilla operaatioilla muodostaa ylipäästö- (HPF), kaistanpäästö-

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT Työselostuksen laatija: Tommi Tauriainen Luokka: TTE7SN1 Ohjaaja: Jaakko Kaski Työn tekopvm: 02.12.2008 Selostuksen luovutuspvm: 16.12.2008 Tekniikan

Lisätiedot

521384A RADIOTEKNIIKAN PERUSTEET Harjoitus 3

521384A RADIOTEKNIIKAN PERUSTEET Harjoitus 3 51384A RADIOTEKNIIKAN PERUSTEET Harjoitus 3 1. Tutkitaan mikroliuskajohtoa, jonka substraattina on kvartsi (ε r 3,8) ja jonka paksuus (h) on,15 mm. a) Mikä on liuskan leveyden w oltava, jotta ominaisimpedanssi

Lisätiedot

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina )

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina ) KOHINA H. Honkanen N = Noise ( Kohina ) LÄMÖKOHINA Johtimessa tai vastuksessa olevien vapaiden elektronien määrä ei ole vakio, vaan se vaihtelee satunnaisesti. Nämä vaihtelut aikaansaavat jännitteen johtimeen

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS 2-1 2. A/D-muunnos Työn tarkoitus Tässä työssä demotaan A/D-muunnoksen ominaisuuksia ja ongelmia. Tarkoitus on osoittaa käytännössä, miten bittimäärä ja näytteenottotaajuus

Lisätiedot

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta. TYÖ 11. Operaatiovahvistin Operaatiovahvistin on mikropiiri ( koostuu useista transistoreista, vastuksista ja kondensaattoreista juotettuna pienelle piipalaselle ), jota voidaan käyttää useisiin eri kytkentöihin.

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS Päivitetty: 23/01/2009 TP 2-1 2. A/D-muunnos Työn tarkoitus Tässä työssä demotaan A/D-muunnoksen ominaisuuksia ja ongelmia. Tarkoitus on osoittaa käytännössä, miten bittimäärä

Lisätiedot

Hyvyyskriteerit. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 8: Säädetyn järjestelmän hyvyys aika- ja taajuustasossa, suunnittelu taajuustasossa, kompensaattorit

Hyvyyskriteerit. ELEC-C1230 Säätötekniikka. Luku 8: Säädetyn järjestelmän hyvyys aika- ja taajuustasossa, suunnittelu taajuustasossa, kompensaattorit Hyvyyskriteerit ELEC-C1230 Säätötekniikka Aikaisemmilla luennoilla on havainnollistettu, miten systeemien käyttäytymiseen voi vaikuttaa säätämällä niitä. Epästabiileista systeemeistä saadaan stabiileja,

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2014

Radioamatöörikurssi 2014 Radioamatöörikurssi 2014 Polyteknikkojen Radiokerho Radiotekniikka 4.11.2014 Tatu, OH2EAT 1 / 25 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus, db Jännitevahvistus

Lisätiedot

Luento 8. Suodattimien käyttötarkoitus

Luento 8. Suodattimien käyttötarkoitus Luento 8 Lineaarinen suodatus Ideaaliset alipäästö, ylipäästö ja kaistanpäästösuodattimet Käytännölliset suodattimet 8..006 Suodattimien käyttötarkoitus Signaalikaistan ulkopuolisen kohinan ja häiriöiden

Lisätiedot

LOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

LOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi LOPPURAPORTTI 19.11.2007 Lämpötilahälytin 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi KÄYTETYT MERKINNÄT JA LYHENTEET... 3 JOHDANTO... 4 1. ESISELOSTUS... 5 1.1 Diodi anturina... 5 1.2 Lämpötilan ilmaisu...

Lisätiedot

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti SG-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti 21.3.2006 Kirjoita nimesi ja opiskelijanumerosi jokaiseen paperiin. Vastauspaperit tullaan irrottamaan toisistaan. Jos tila ei riitä, jatka kääntöpuolelle

Lisätiedot

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0 1.1 i k l s, c p Tasajännite kytketään hetkellä t 0 johtoon, jonka pituus on l ja jonka kapasitanssi ja induktanssi pituusyksikköä kohti ovat c p ja l s. Mieti, kuinka virta i käyttäytyy ajan t funktiona

Lisätiedot

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali 19.11.2003

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali 19.11.2003 Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali 19.11.2003 Teoriatehtävät Nimi: Oppilaitos: Ohje: Tehtävät ovat suurimmaksi osaksi vaihtoehtotehtäviä, mutta tarkoitus on, että lasket tehtävät ja valitset sitten

Lisätiedot

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

Lisätiedot

S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010

S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010 1/7 S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset Laboratoriotyö, kevät 2010 Häiriöiden kytkeytyminen yhteisen impedanssin kautta lämpötilasäätimessä Viimeksi päivitetty 25.2.2010 / MO 2/7 Johdanto Sähköisiä

Lisätiedot

SGN Signaalinkäsittelyn perusteet Välikoe Heikki Huttunen

SGN Signaalinkäsittelyn perusteet Välikoe Heikki Huttunen SGN-11 Signaalinkäsittelyn perusteet Välikoe 3.5.16 Heikki Huttunen Laskimen käyttö sallittu. Muiden materiaalien käyttö ei sallittu. Tenttikysymyksiä ei tarvitse palauttaa. Sivuilla 1-3 on. Sivuilla 4-5

Lisätiedot

PERUSRAKENTEET Forward converter, Myötävaihemuunnin ( BUCK regulaattori )

PERUSRAKENTEET Forward converter, Myötävaihemuunnin ( BUCK regulaattori ) HAKKRIKYTKENNÄT H. Honkanen PERSRAKENTEET Forward converter, Myötävaihemuunnin ( BCK regulaattori ) Toiminta: Kun kytkin ( = päätetransistori ) on johtavassa tilassa, siirtyy virta I 1 kelan kautta kondensaattoriin

Lisätiedot

TASONSIIRTOJEN ja VAHVISTUKSEN SUUNNITTELU OPERAATIOVAHVISTINKYTKENNÖISSÄ

TASONSIIRTOJEN ja VAHVISTUKSEN SUUNNITTELU OPERAATIOVAHVISTINKYTKENNÖISSÄ TSONSTOJEN ja VHVSTKSEN SNNTTEL OPETOVHVSTKYTKENNÖSSÄ H. Honkanen. SMMMEN KÄYTTÖ - Summaimelle voidaan erikseen määrittää, omaan tuloonsa: - Signaalin jännitevahvistus ja - Tasonsiirto - Mahdollisuus kytkeä

Lisätiedot

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. X.X.2015 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus

Lisätiedot

Digitaalinen signaalinkäsittely Desibeliasteikko, suotimen suunnittelu

Digitaalinen signaalinkäsittely Desibeliasteikko, suotimen suunnittelu Digitaalinen signaalinkäsittely Desibeliasteikko, suotimen suunnittelu Teemu Saarelainen, teemu.saarelainen@kyamk.fi Lähteet: Ifeachor, Jervis, Digital Signal Processing: A Practical Approach H.Huttunen,

Lisätiedot

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V 10. 21 Transistorin virtavahvistus 10. 22 Transistorin ominaiskayrasto 10. 23 Toimintasuora ja -piste 10

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V 10. 21 Transistorin virtavahvistus 10. 22 Transistorin ominaiskayrasto 10. 23 Toimintasuora ja -piste 10 Sisältö 1 Johda kytkennälle Theveninin ekvivalentti 2 2 Simuloinnin ja laskennan vertailu 4 3 V CE ja V BE simulointituloksista 4 4 DC Sweep kuva 4 5 R 2 arvon etsintä 5 6 Simuloitu V C arvo 5 7 Toimintapiste

Lisätiedot

Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely)

Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely) Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely) ELEC-C5070 Elektroniikkapaja, 21.9.2015 Huom: Kurssissa on myöhemmin erikseen

Lisätiedot

Sinimuotoinen vaihtosähkö ja siihen liittyviä käsitteitä ja suureita. Sinimuotoisten suureiden esittäminen osoittimilla

Sinimuotoinen vaihtosähkö ja siihen liittyviä käsitteitä ja suureita. Sinimuotoisten suureiden esittäminen osoittimilla LIITE I Vaihtosähkön perusteet Vaihtojännitteeksi kutsutaan jännitettä, jonka suunta vaihtelee. Vaihtojännite on valittuun suuntaan nähden vuorotellen positiivinen ja negatiivinen. Samalla tavalla määritellään

Lisätiedot

Mikrofonien toimintaperiaatteet. Tampereen musiikkiakatemia Studioäänittäminen Klas Granqvist

Mikrofonien toimintaperiaatteet. Tampereen musiikkiakatemia Studioäänittäminen Klas Granqvist Mikrofonien toimintaperiaatteet Tampereen musiikkiakatemia Studioäänittäminen Klas Granqvist Mikrofonien luokittelu Sähköinen toimintaperiaate Akustinen toimintaperiaate Suuntakuvio Herkkyys Taajuusvaste

Lisätiedot

1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta.

1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta. Fysiikan mittausmenetelmät I syksy 2013 Malliratkaisut 3 1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta. b) Ulostulo- ja sisäänmenojännitteiden

Lisätiedot

Varauspumppu-PLL. Taulukko 1: ulostulot sisääntulojen funktiona

Varauspumppu-PLL. Taulukko 1: ulostulot sisääntulojen funktiona Varauspumppu-PLL Vaihevertailija vertaa kelloreunoja aikatasossa. Jos sisääntulo A:n taajuus on korkeampi tai vaihe edellä verrattuna sisääntulo B:hen, ulostulo A on ylhäällä ja ulostulo B alhaalla ja

Lisätiedot

Kompleksiluvut signaalin taajuusjakauman arvioinnissa

Kompleksiluvut signaalin taajuusjakauman arvioinnissa Kompleksiluvut signaalin taajuusjakauman arvioinnissa Vierailuluento IMA-kurssilla Heikki Huttunen Lehtori, TkT Signaalinkäsittely, TTY heikki.huttunen@tut.fi Department of Signal Processing Fourier-muunnos

Lisätiedot

PIIRILEVYJOHTIMEN AALTOIMPEDANSSIN MÄÄRITTÄMINEN

PIIRILEVYJOHTIMEN AALTOIMPEDANSSIN MÄÄRITTÄMINEN IMPEDANSSISOVITUKSET H. Honkanen Jokainen piirilevyjodinan on samalla myös siirtolinja. Siirtolinjan emittoivaa vaikutusta voidaan merkittävästi pienentää sovittamalla siirtolinja. Tällä on merkitystä

Lisätiedot

Tehtävä 8. Jännitelähteenä käytetään yksipuolista 12 voltin tasajännitelähdettä.

Tehtävä 8. Jännitelähteenä käytetään yksipuolista 12 voltin tasajännitelähdettä. Tehtävä 8 1. Suunnittele Micro-Cap-simulaatio-ohjelman avulla kaistanpäästösuodin, jonka -alarajataajuus f A = 100 Hz @-3 db -ylärajataajuus f Y = 20 khz @-3 db -jännitevahvistus A U = 2 Jännitelähteenä

Lisätiedot

Lähettimet ja vastaanottimet

Lähettimet ja vastaanottimet Aiheitamme tänään Lähettimet ja vastaanottimet OH3TR:n radioamatöörikurssi Kaiken perusta: värähtelijä eli oskillaattori Vastaanottimet: värähtelijän avulla alas radiotaajuudelta eri lähetelajeille sama

Lisätiedot

Tuntematon järjestelmä. Adaptiivinen suodatin

Tuntematon järjestelmä. Adaptiivinen suodatin 1 1 Vastaa lyhyesti seuraaviin a) Miksi signaaleja ylinäytteistetään AD- ja DA-muunnosten yhteydessä? b) Esittele lohkokaaviona adaptiiviseen suodatukseen perustuva tuntemattoman järjestelmän mallinnus.

Lisätiedot

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys PERMITTIIVISYYS 1 Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset ja ja levyjen välillä

Lisätiedot

S Signaalit ja järjestelmät

S Signaalit ja järjestelmät dsfsdfs S-72.1110 Työ 2 Ryhmä 123: Tiina Teekkari EST 12345A Teemu Teekkari TLT 56789B Selostus laadittu 1.1.2007 Laboratoriotyön suoritusaika 31.12.2007 klo 08:15 11:00 Esiselostuksen laadintaohje Täytä

Lisätiedot

Elektroniikka, kierros 3

Elektroniikka, kierros 3 Elektroniikka, kierros 3 1. a) Johda kuvan 1 esittämän takaisinkytketyn systeemin suljetun silmukan vahvistuksen f lauseke. b) Osoita, että kun silmukkavahvistus β 1, niin suljetun silmukan vahvistus f

Lisätiedot

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4 Datamuuntimet 1 Pekka antala 19.11.2012 Datamuuntimet 6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4 7. AD-muuntimet 5 7.1 Analoginen

Lisätiedot

d) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä?

d) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä? -08.300 Elektroniikan häiriökysymykset Kevät 006 askari 3. Kierrettyyn pariin kytkeytyvä häiriöjännite uojaamaton yksivaihejohdin, virta I, kulkee yhdensuuntaisesti etäisyydellä r instrumentointikaapelin

Lisätiedot

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä Työ 3A VAIHTOVIRTAPIIRI Pari Jonas Alam Antti Tenhiälä Selostuksen laati: Jonas Alam Mittaukset tehty: 0.3.000 Selostus jätetty: 7.3.000 . Johdanto Tasavirtapiirissä sähkövirta ja jännite käyttäytyvät

Lisätiedot

C 2. + U in C 1. (3 pistettä) ja jännite U C (t), kun kytkin suljetaan ajanhetkellä t = 0 (4 pistettä). Komponenttiarvot ovat

C 2. + U in C 1. (3 pistettä) ja jännite U C (t), kun kytkin suljetaan ajanhetkellä t = 0 (4 pistettä). Komponenttiarvot ovat S-87.2 Tentti 6..2007 ratkaisut Vastaa kaikkiin neljään tehtävään! C 2 I J 2 C C U C Tehtävä atkaise virta I ( pistettä), siirtofunktio F(s) = Uout ( pistettä) ja jännite U C (t), kun kytkin suljetaan

Lisätiedot

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Lauri Karppi j82095. SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI.

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Lauri Karppi j82095. SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI. VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Oskari Uitto i78966 Lauri Karppi j82095 SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI Sivumäärä: 14 Jätetty tarkastettavaksi: 25.02.2008 Työn

Lisätiedot

Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi

Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi Sivu 1/10 Fysiikan laboratoriotyöt 1 Työ numero 3 Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi Työn suorittaja: Antero Lehto 1724356 Työ tehty: 24.2.2005 Uudet mittaus tulokset: 11.4.2011

Lisätiedot

PID-sa a timen viritta minen Matlabilla ja simulinkilla

PID-sa a timen viritta minen Matlabilla ja simulinkilla PID-sa a timen viritta minen Matlabilla ja simulinkilla Kriittisen värähtelyn menetelmä Tehtiin kuvan 1 mukainen tasavirtamoottorin piiri PID-säätimellä. Virittämistä varten PID-säätimen ja asetettiin

Lisätiedot

RCL-vihtovirtapiiri: resonanssi

RCL-vihtovirtapiiri: resonanssi CL-vihtovirtapiiri: resonanssi Olkoon tarkastelun kohteena tavallinen LC-vaihtovirtapiiri. Piirissä on kolme komponenttia, ohmin vastus, L henryn induktanssi ja C faradin kapasitanssi. Piiriin syötettyyn

Lisätiedot

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin

Lisätiedot

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen S55.0 SÄHKÖTEKNKKA 9.5.000 Kimmo Silvonen Tentti: tehtävät,,5,8,9. välikoe: tehtävät,,,4,5. välikoe: tehtävät 6,7,8,9,0 Oletko muistanut vastata palautekyselyyn Voit täyttää lomakkeen nyt.. aske virta.

Lisätiedot

1 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki

1 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki Enso Ikonen, Oulun yliopisto, systeemitekniikan laboratorio 2/23 Säätöjärjestelmien suunnittelu 23 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki Tehtävänä on suunnitella säätö prosessille ( ) = = ( +)( 2 + )

Lisätiedot

Esimerkki 1a. Stubisovituksen (= siirtokaapelisovitus) laskeminen Smithin kartan avulla

Esimerkki 1a. Stubisovituksen (= siirtokaapelisovitus) laskeminen Smithin kartan avulla Esimerkkejä Smithin kartan soveltamisesta Materiaali liittyy OH3AB:llä keväällä 2007 käytyihin tekniikkamietintöihin. 1.5.2007 oh3htu Esimerkit on tehty käyttäen Smith v 1.91 demo-ohjelmaa. http://www.janson-soft.de/seminare/dh7uaf/smith_v191.zip

Lisätiedot

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I SMG-1100: PIIRIANALYYSI I Keskinäisinduktanssi induktiivisesti kytkeytyneet komponentit muuntajan toimintaperiaate T-sijaiskytkentä kytketyn piirin energia KESKINÄISINDUKTANSSI M Faraday: magneettikentän

Lisätiedot

y=-3x+2 y=2x-3 y=3x+2 x = = 6

y=-3x+2 y=2x-3 y=3x+2 x = = 6 MAA Koe, Arto Hekkanen ja Jussi Tyni 5.5.015 Loppukoe LASKE ILMAN LASKINTA. 1. Yhdistä kuvaaja ja sen yhtälö a) 3 b) 1 c) 5 d) Suoran yhtälö 1) y=3x ) 3x+y =0 3) x y 3=0 ) y= 3x 3 5) y= 3x 6) 3x y+=0 y=-3x+

Lisätiedot

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin lait,

Lisätiedot

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Vaihtosähkön teho kompleksinen teho S pätöteho P loisteho Q näennäisteho S Käydään läpi sinimuotoisiin sähkösuureisiin liittyviä tehotermejä. Määritellään kompleksinen teho, jonka

Lisätiedot

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen DEE-11000 Piirianalyysi Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet 1 Vaihtovirta vs tasavirta Sähkömagneettinen induktio tuottaa kaikissa pyörivissä generaattoreissa vaihtojännitettä. Vaihtosähköä on

Lisätiedot

T SKJ - TERMEJÄ

T SKJ - TERMEJÄ T-61140 SKJ - termit Sivu 1 / 7 T-61140 SKJ - TERMEJÄ Nimi Opnro Email Signaalinkäsittelyyn liittyviä termejä ja selityksiä Kevät 2005 Täytä lomaketta kevään aikana ja kerää mahdollisesti puuttuvia termejä

Lisätiedot

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT LUENTO 4 HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT HAVAINTOJA ELÄVÄSTÄ ELÄMÄSTÄ HYVÄ HÄIRIÖSUOJAUS ON HARVOIN HALPA JÄRJESTELMÄSSÄ ON PAREMPI ESTÄÄ HÄIRIÖIDEN SYNTYMINEN KUIN

Lisätiedot

Integrointi ja sovellukset

Integrointi ja sovellukset Integrointi ja sovellukset Tehtävät:. Muodosta ja laske yläsumma funktiolle fx) x 5 välillä [, 4], kun väli on jaettu neljään yhtä suureen osaan.. Määritä integraalin x + ) dx likiarvo laskemalla alasumma,

Lisätiedot

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut: MAB - Harjoitustehtävien ratkaisut: Funktio. Piirretään koordinaatistoakselit ja sijoitetaan pisteet:. a) Funktioiden nollakohdat löydetään etsimällä kuvaajien ja - akselin leikkauspisteitä. Funktiolla

Lisätiedot

Kapeakaistainen signaali

Kapeakaistainen signaali Tiedonsiirrossa sellaiset signaalit ovat tyypillisiä, joilla informaatio jakautuu kapealle taajuusalueelle jonkun keskitaajuuden ympäristöön. Tällaisia signaaleja kutustaan kapeakaistaisiksi signaaleiksi

Lisätiedot

EMC Säteilevä häiriö

EMC Säteilevä häiriö EMC Säteilevä häiriö Kaksi päätyyppiä: Eromuotoinen johdinsilmukka (yleensä piirilevyllä) silmulla toimii antennina => säteilevä magneettikenttä Yhteismuotoinen ei-toivottuja jännitehäviöitä kytkennässä

Lisätiedot

V astaano ttav aa antennia m allinnetaan k u v an 2-1 8 m u k aisella piirillä, jo ssa o n jänniteläh d e V sarjassa

V astaano ttav aa antennia m allinnetaan k u v an 2-1 8 m u k aisella piirillä, jo ssa o n jänniteläh d e V sarjassa Antennit osana viestintäjärjestelm ää Antennien pääk äy ttö tark o itu s o n to im inta v iestintäjärjestelm issä. V astaano ttav aa antennia m allinnetaan k u v an 2-1 8 m u k aisella piirillä, jo ssa

Lisätiedot

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla PERMITTIIVISYYS Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä. Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset +Q ja Q ja levyjen

Lisätiedot

Spektrianalysaattori. Spektrianalysaattori

Spektrianalysaattori. Spektrianalysaattori Mittaustekniikan perusteet / luento 9 Spektrianalysaattori Spektrianalyysi Jean Baptiste Fourier (1768-1830): Signaali voidaan esittää taajuudeltaan ja amplitudiltaan (sekä vaiheeltaan) erilaisten sinien

Lisätiedot

1 Olkoon suodattimen vaatimusmäärittely seuraava:

1 Olkoon suodattimen vaatimusmäärittely seuraava: Olkoon suodattimen vaatimusmäärittely seuraava: Päästökaistan maksimipoikkeama δ p =.5. Estokaistan maksimipoikkeama δ s =.. Päästökaistan rajataajuus pb = 5 Hz. Estokaistan rajataajuudet sb = 95 Hz Näytetaajuus

Lisätiedot

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Pienjännitesähköasennukset standardin osassa SFS6000-5-5 esitetään johtojen mitoitusperusteet johtimien ja kaapelien kuormitettavuudelle. Lähtökohtana

Lisätiedot

Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa

Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa Signaalit aika ja taajuusalueissa Muunnokset aika ja taajuusalueiden välillä Fourier sarja (jaksollinen signaali) Fourier muunnos (jaksoton signaali)

Lisätiedot

Jännite, virran voimakkuus ja teho

Jännite, virran voimakkuus ja teho Jukka Kinkamo, OH2JIN oh2jin@oh3ac.fi +358 44 965 2689 Jännite, virran voimakkuus ja teho Jännite eli potentiaaliero mitataan impedanssin yli esiintyvän jännitehäviön avulla. Koska käytännön radioamatöörin

Lisätiedot

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen Avaa tarvikepussi ja tarkista komponenttien lukumäärä sekä nimellisarvot pakkauksessa olevan osaluettelon avulla. Ilmoita mahdollisista puutteista tai virheistä

Lisätiedot

Luento 8. Suodattimien käyttötarkoitus

Luento 8. Suodattimien käyttötarkoitus Luento 8 Lineaarinen suodatus Ideaaliset alipäästö, ylipäästö ja kaistanpäästösuodattimet Käytännölliset suodattimet 8..007 Suodattimien käyttötarkoitus Signaalikaistan ulkopuolisen kohinan ja häiriöiden

Lisätiedot

Analogiapiirit III. Tentti 15.1.1999

Analogiapiirit III. Tentti 15.1.1999 Oulun yliopisto Elektroniikan laboratorio nalogiapiirit III Tentti 15.1.1999 1. Piirrä MOS-differentiaalipari ja johda lauseke differentiaaliselle lähtövirralle käyttäen MOS-transistorin virtayhtälöä (huom.

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2016

Radioamatöörikurssi 2016 Radioamatöörikurssi 2016 Häiriöt Ukkossuojaus Harhalähetteet 22.11.2016 Tatu, OH2EAT 1 / 16 Häiriöt Ei-toivottu signaali jossain Yleinen ongelma radioamatöörille sekä lähetyksessä että vastaanotossa 2

Lisätiedot

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V1.31 9.2011

1/6 TEKNIIKKA JA LIIKENNE FYSIIKAN LABORATORIO V1.31 9.2011 1/6 333. SÄDEOPTIIKKA JA FOTOMETRIA A. INSSIN POTTOVÄIN JA TAITTOKYVYN MÄÄRITTÄMINEN 1. Työn tavoite. Teoriaa 3. Työn suoritus Työssä perehdytään valon kulkuun väliaineissa ja niiden rajapinnoissa sädeoptiikan

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 2 SPEKTRIANALYSAATTORI

LABORATORIOTYÖ 2 SPEKTRIANALYSAATTORI LABORATORIOTYÖ 2 SPEKTRIANALYSAATTORI Päivitetty: 25/02/2004 MV 2-1 2. SPEKTRIANALYSAATTORI Työn tarkoitus: Työn tarkoituksena on tutustua spektrianalysaattorin käyttöön, sekä oppia tuntemaan erilaisten

Lisätiedot

Suomenkielinen käyttöohje

Suomenkielinen käyttöohje M1A.4150 Suomenkielinen käyttöohje www.macrom.it Vahvistimen säätimet ja liitännät 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Lisätiedot

Lähettimet ja vastaanottimet. OH3TR:n radioamatöörikurssi

Lähettimet ja vastaanottimet. OH3TR:n radioamatöörikurssi Lähettimet ja vastaanottimet OH3TR:n radioamatöörikurssi Värähtelijä Värähtelee eli oskilloi tietyllä taajuudella Kiinteätaajuuksisia sekä säädettäviä (esim VCO) Invertteri värähtelijänä: (hallitsematon)

Lisätiedot

Kompleksianalyysi, viikko 6

Kompleksianalyysi, viikko 6 Kompleksianalyysi, viikko 6 Jukka Kemppainen Mathematics Division Funktion erikoispisteet Määr. 1 Jos f on analyyttinen pisteen z 0 aidossa ympäristössä 0 < z z 0 < r jollakin r > 0, niin sanotaan, että

Lisätiedot

TTY FYS-1010 Fysiikan työt I Asser Lähdemäki, S, 3. vsk. AA 5.2 Vaihtosähköpiiri Antti Vainionpää, S, 3. vsk.

TTY FYS-1010 Fysiikan työt I Asser Lähdemäki, S, 3. vsk. AA 5.2 Vaihtosähköpiiri Antti Vainionpää, S, 3. vsk. TTY FYS-1010 Fysiikan työt I 25.1.2010 205348 Asser Lähdemäki, S, 3. vsk. AA 5.2 Vaihtosähköpiiri 205826 Antti Vainionpää, S, 3. vsk. Sisältö 1 Johdanto 1 2 Työn taustalla oleva teoria 1 2.1 Vaihtosähköpiiri..................................

Lisätiedot

S-108.180 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. Vanhoja tenttitehtäviä

S-108.180 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. Vanhoja tenttitehtäviä S-18.18 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset 1. Vastaa lyhyesti: a) Mitä on kohina (yleisesti)? b) Miten määritellään kohinaluku? c) Miten / missä syntyy raekohinaa? Vanhoja tenttitehtäviä

Lisätiedot

Vektorien pistetulo on aina reaaliluku. Esimerkiksi vektorien v = (3, 2, 0) ja w = (1, 2, 3) pistetulo on

Vektorien pistetulo on aina reaaliluku. Esimerkiksi vektorien v = (3, 2, 0) ja w = (1, 2, 3) pistetulo on 13 Pistetulo Avaruuksissa R 2 ja R 3 on totuttu puhumaan vektorien pituuksista ja vektoreiden välisistä kulmista. Kuten tavallista, näiden käsitteiden yleistäminen korkeampiulotteisiin avaruuksiin ei onnistu

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 7 Harmonisen värähdysliikkeen energia Jousen potentiaalienergia on U k( x ) missä k on jousivakio ja Dx on poikkeama tasapainosta. Valitaan

Lisätiedot

HARJOITUS 7 SEISOVAT AALLOT TAVOITE

HARJOITUS 7 SEISOVAT AALLOT TAVOITE SEISOVAT AALLOT TAVOITE Tässä harjoituksessa opit käyttämään rakolinjaa. Toteat myös seisovan aallon kuvion kolmella eri kuormalla: oikosuljetulla, sovittamattomalla ja sovitetulla kuormalla. Tämän lisäksi

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2016

Radioamatöörikurssi 2016 Radioamatöörikurssi 2016 Radiotekniikan komponentit 9.11.2016 Tatu Peltola, OH2EAT 1 / 30 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus, db Jännitevahvistus

Lisätiedot

Analogiatekniikka. Analogiatekniikka

Analogiatekniikka. Analogiatekniikka 1 Opintojakson osaamistavoitteet Opintojakson hyväksytysti suoritettuaan opiskelija: osaa soveltaa ja tulkita siirtofunktiota, askelvastetta, Bodediagrammia ja napa-nolla-kuvaajaa lineaarisen, dynaamisen

Lisätiedot

2.1 Ääni aaltoliikkeenä

2.1 Ääni aaltoliikkeenä 2. Ääni Äänen tutkimusta kutsutaan akustiikaksi. Akustiikassa tutkitaan äänen tuottamista, äänen ominaisuuksia, soittimia, musiikkia, puhetta, äänen etenemistä ja kuulemisen fysiologiaa. Ääni kuljettaa

Lisätiedot

Perusmittalaitteet 2. Spektrianalyysi. Mittaustekniikan perusteet / luento 4. Spektrianalyysi. Logaritmiasteikko ja db (desibel) Spektrianalysaattori

Perusmittalaitteet 2. Spektrianalyysi. Mittaustekniikan perusteet / luento 4. Spektrianalyysi. Logaritmiasteikko ja db (desibel) Spektrianalysaattori Mittaustekniikan perusteet / luento 4 Perusmittalaitteet Spektrianalyysi Jean Baptiste Fourier (1768-1830): Signaali voidaan esittää taajuudeltaan ja amplitudiltaan (sekä vaiheeltaan) erilaisten sinien

Lisätiedot

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon 30 SÄHKÖVAKIO 30 Sähkövakio ja Coulombin laki Coulombin lain mukaan kahden tyhjiössä olevan pistevarauksen q ja q 2 välinen voima F on suoraan verrannollinen varauksiin ja kääntäen verrannollinen varausten

Lisätiedot

Tekniikka ja liikenne (5) Tietoliikennetekniikan laboratorio

Tekniikka ja liikenne (5) Tietoliikennetekniikan laboratorio Tekniikka ja liikenne 4.4.2011 1 (5) Tietoliikennetekniikan laboratorio Työ 1 PCM-työ Työn tarkoitus Työssä tutustutaan pulssikoodimodulaation tekniseen toteutustapaan. Samalla nähdään, miten A/Dmuunnin

Lisätiedot

FYSA220/K2 (FYS222/K2) Vaimeneva värähtely

FYSA220/K2 (FYS222/K2) Vaimeneva värähtely FYSA/K (FYS/K) Vaimeneva värähtely Työssä tutkitaan vaimenevaa sähköistä värähysliikettä. Erityisesti pyritään havainnollistamaan kelan inuktanssin, konensaattorin kapasitanssin ja ohmisen vastuksen suuruuksien

Lisätiedot

Ch4 NMR Spectrometer

Ch4 NMR Spectrometer Ch4 NMR Spectrometer Tässä luvussa esitellään yleistajuisesti NMR spektrometrin tärkeimmät osat NMR-signaalin mittaaminen edellyttää spektrometriltä suurta herkkyyttä (kykyä mitata hyvin heikko SM-signaali

Lisätiedot

OSKILLAATTORIT. Sinioskillaattorit RC Oskillaattorit LC Oskillaattorit Kideoskillaattorit

OSKILLAATTORIT. Sinioskillaattorit RC Oskillaattorit LC Oskillaattorit Kideoskillaattorit rev: 2.0.2005 OSKILLAATTORIT H. Honkanen Sinioskillaattorit RC Oskillaattorit LC Oskillaattorit Kideoskillaattorit Relaksaatio-oskillaattorit [ Pulssi ] Integraattoriin perustuvat oskillaattorit [ Kolmioaalto

Lisätiedot

1 db Compression point

1 db Compression point Spektrianalysaattori mittaukset 1. Työn tarkoitus Työssä tutustutaan vahvistimen ja mixerin perusmittauksiin ja spektrianalysaattorin toimintaan. 2. Teoriaa RF- vahvistimen ominaisuudet ja käyttäytyminen

Lisätiedot

2003 Eero Alkkiomäki (OH6GMT) 2009 Tiiti Kellomäki (OH3HNY)

2003 Eero Alkkiomäki (OH6GMT) 2009 Tiiti Kellomäki (OH3HNY) Häiriöt ja mittaaminen 2003 Eero Alkkiomäki (OH6GMT) 2009 Tiiti Kellomäki (OH3HNY) Häiriötyypit sähkömagneettisesti kytkeytyvät puutteellinen kotelointi huonot liitokset puutteelliset suodatukset kapasitiivisesti

Lisätiedot