IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö 2

Samankaltaiset tiedostot
Elektroniikka, kierros 3

ELEC-C1230 Säätötekniikka 10. laskuharjoitus Taajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrammit, kompensaattorien suunnittelu

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V Transistorin virtavahvistus Transistorin ominaiskayrasto Toimintasuora ja -piste 10

Tehtävä 8. Jännitelähteenä käytetään yksipuolista 12 voltin tasajännitelähdettä.

MITTALAITTEIDEN OMINAISUUKSIA ja RAJOITUKSIA

Analogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS127. Jatkuva-aikaiset IC-suodattimet ja PLL-rakenteet

Luento 8. Suodattimien käyttötarkoitus

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina )

Luento 8. Suodattimien käyttötarkoitus

RADIOTEKNIIKKA 1 HARJOITUSTYÖ S-2009 (VERSIO2)

a) I f I d Eri kohinavirtakomponentit vahvistimen otossa (esim.

Radioamatöörikurssi 2013

TYÖ 2: OPERAATIOVAHVISTIMEN PERUSKYTKENTÖJÄ

, 3.7, 3.9. S ysteemianalyysin. Laboratorio Aalto-yliopiston teknillinen korkeakoulu

IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö. Pasi Vähämartti, C1303, IST4SE

Radioamatöörikurssi 2015

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1

12. Stabiilisuus. Olkoon takaisinkytketyn vahvistimen vahvistus A F (s) :

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia

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 Tarkastellaan digitaalista suodatinta, jolle suurin sallittu päästökaistavärähtely on 0.05 db ja estokaistalla vaimennus on 44 db.

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

Radioamatöörikurssi 2014

4. kierros. 1. Lähipäivä

Työ 15B, Lämpösäteily

Modauksia Fender Champ 5F1 tyyppisiin vahvistimiin

Radioamatöörikurssi 2017

RAKENNUSAKUSTIIKKA - ILMAÄÄNENERISTÄVYYS

järjestelmät Luento 8

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT

Aktiivinen jakosuodin Linkwitz-korjauksella

Push-Pull hakkurin suunnittelu ja mitoitus:

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

3. kierros. 2. Lähipäivä

Ohjelmoitava päävahvistin WWK-951. Anvia TV Oy Rengastie Seinäjoki

Harjoitus 1. Tehtävä 1. Malliratkaisut. f(t) = e (t α) cos(ω 0 t + β) L[f(t)] = f(t)e st dt = e st t+α cos(ω 0 t + β)dt.

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

Digitaalinen signaalinkäsittely Desibeliasteikko, suotimen suunnittelu

Harjoitustyö 1. Signaaliprosessorit Sivu 1 / 11 Vähämartti Pasi & Pihlainen Tommi. Kaistanestosuodin, estä 2 khz. Amplitudi. 2 khz.

LOPPURAPORTTI Lämpötilahälytin Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

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

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

Tietoliikennesignaalit & spektri

SATE1040 Piirianalyysi IB kevät /6 Laskuharjoitus 5: Symmetrinen 3-vaihejärjestelmä

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

2. kierros. 2. Lähipäivä

CC-ASTE. Kuva 1. Yksinkertainen CC-vahvistin, jossa virtavahvistus B + 1. Kuva 2. Yksinkertaisen CC-vahvistimen simulaatio

Mikä se on? Olle Holmstrand, SM6DJH (Käännös: Thomas Anderssén, OH6NT)

IIR-suodattimissa ongelmat korostuvat, koska takaisinkytkennästä seuraa virheiden kertautuminen ja joissakin tapauksissa myös vahvistuminen.

TKK/ Sillanrakennustekniikka Rak SILLAT JA PERUSTUKSET (4op) TENTTI Tenttipaperiin: Sukunimi, etunimet, op.

Ylöjärven Siltatien ja Ojapuiston meluselvitys

δ 0 [m] pistevoimasta 1 kn aiheutuva suurin kokonaistaipuma δ 1 [m] pistevoimasta 1 kn aiheutuva suurin paikallinen taipuma ζ [-] vaimennussuhde

RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE

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

Mikrofonien toimintaperiaatteet. Tampereen musiikkiakatemia Studioäänittäminen Klas Granqvist

Luento 7. LTI-järjestelmät

RAPORTTI ISOVERIN ERISTEIDEN RADIOTAAJUISTEN SIGNAALIEN VAIMENNUKSISTA

Lineaarialgebra MATH.1040 / Piirianalyysiä 2

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

Radioamatöörikurssi 2018

Tehtävään on varattu aikaa 8:30 10:00. Seuraavaan tehtävään saat siirtyä aiemminkin. Välipalatarjoilu työpisteisiin 10:00

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät Välikoe

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

1 Muutokset piirilevylle

b) Piirrä ripustimen voimakuvio (vapaakappalekuva) ja perustele lyhyesti miksi ripustin asettuu piirtämääsi kohtaan. [3p]

Petri Kärhä 04/02/04. Luento 2: Kohina mittauksissa

KAIUTTIMET OPINNÄYTETYÖ 2011

Katsaus suodatukseen

Boost-hakkuri. Hakkurin tilaesitykset

Vahvistimet ja lineaaripiirit. Operaatiovahvistin

ELEKTRONISET JÄRJESTELMÄT, LABORAATIO 1: Oskilloskoopin käyttö vaihtojännitteiden mittaamisessa ja Theveninin lähteen määritys yleismittarilla

Ohjelmoitava päävahvistin WWK-951LTE

LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET

Automaation elektroniikka T103403, 3 op AUT2sn. Pekka Rantala syksy Opinto-opas 2012

SUODATTIMET. Suodatinteorian perusteita

Tiedot kahdella suuttimella

Kantatilatarkastelu ja mitoituslaskelma KUSTAVI Friisilän ja Länsitalon ranta-asemakaava päivitetty

KRU-1 PLL & UHF TRUE DIVERSITY langaton mikrofonijärjestelmä. Käyttöohje. ä ä ä ö ä ö

LHSf5-1* Osoita, että van der Waalsin kaasun tilavuuden lämpötilakerroin on 2 γ = ( ) RV V b T 2 RTV 2 a V b. m m ( ) m m. = 1.

1 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki

A/D-muuntimia. Flash ADC

S Signaalit ja järjestelmät

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

1 db Compression point

Radioyhteys: Tehtävien ratkaisuja. 4π r. L v. a) Kiinteä päätelaite. Iso antennivahvistus, radioaaltojen vapaa eteneminen.

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

Ohjelmoitava yhteisantennijärjestelmien antennivahvistin WWK-9NG. AnviaTV Oy Yrittäjäntie 15, 6010 Seinäjoki,

TIETOISKU SUUNNITTELUHARJOITUKSEN DOKUMENTAATIOSTA

MT , Sähkökemialliset tutkimusmenetelmät

Oikosulkumoottorikäyttö

Lineaarialgebra MATH.1040 / Piirianalyysiä

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 14: Yhden vapausasteen vaimeneva pakkovärähtely, harmoninen kuormitusheräte

Suuntaavuus ja vahvistus Aukkoantennien tapauksessa suuntaavuus saadaan m uotoon (luku ) E a 2 ds

Transkriptio:

IIZE30 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö Pasi Vähäartti, 1303, IST4SE Sisällysluettelo: 1. Realisoidaan suodatin Sallen-Key piirillä...3 1.1. Suodattien vahvistus taajuuden unktiona...5 1.. Suodattien herkkyys...5. Realisoidaan suodatin Bode-käyrästä...6.1. Suodattien vahvistus kulataajuuden unktiona...7.. Suodattien herkkyys...7

(7)

3 (7) 1. Realisoidaan suodatin Sallen-Key piirillä Suotien asteluvun selvittäinen: 30 log 1 1 n 4300 log 1300 3,11 4 Keskitaajuuden laskeinen: 1300 0 1390,141 Hz 1390 Hz 1 4 1 Nurkkapisteiden todelliset vaiennukset: α log 1 p + s α log 1 + s 0 p 0 n n 1300 log 1 + 1390 4300 log 1 + 1390 4 4,0019 db db 39,66 db Hyvyysluvut (taulukosta, asteluvun ukaan): Q 0,54 S TOD 8734 * (-0,387±j0,939) Q 1,31 S TOD 8734 * (-0,999±j0,387) Realisoidaan vaste sallen-key-piirillä: Q0,54 ω 0 8734 Q1,31 ω 0 8734 Valitaan ateriaaleista piiri B (sivulta 3), koska se ei vaadi vahvistuksen asettelua. Suoritetaan skaalaus siten, että K 8734, valitaan vastukseksi kω K 4

4 (7) Lasketaan kondensaattorien uudet arvot: K OLD K 0,54 8734 4 1,4 nf, uut arvot lasketaan saalla periaatteella Lasketut kondensaattorien arvot: 1.ASTE.ASTE OLD Q0,54 Q1,31 Q 1,4 nf 30 nf 1/(Q),6 nf 4,4 nf Realisoitu suodatin sallen-key-piirillä toteutettuna: Kuvassa on esitettynä täydellinen suodin sallen-key-piirillä toteutettuna siulaatioon tarvittavien kytkentöjen kera. Passiivikoponentteihin on lisätty 5% toleranssit herkkyyden tutkiista varten, jota käsitellään luvussa 1..

5 (7) 1.1. Suodattien vahvistus taajuuden unktiona α in 30dB α ax db p s Kuten siulaatiotuloksesta voidaan todeta, ovat koponenttien itoitukset onnistuneet hyvin. Punaisella katkoviivalla on erkitty spesiikaatio, viivarykelä on toteutunut tulos. Kuvassa sulkuerkkien sisään on erkitty siuloidut tulokset ilan toleranssien vaikutusta. Tulokset ilan toleransseja: Spesiikaatio Lopputulos α ax db / p 1300Hz db / 1300Hz α in 30dB / s 4300Hz 39,7dB / 4300Hz Suunnitteleastani suotiesta tuli parepi kuin itä spesiikaatiossa vaadittiin. 1.. Suodattien herkkyys Tulokset toleranssien vaikutus huoioon ottaen: Spesiikaatio Lopputulos α ax db / p 1300Hz α in 30dB / s 4300Hz 1.36.39dB / 1300Hz 38.4-40.4dB / 4300Hz Kuvasta katsoalla voie todeta, että atalilla taajuuksilla tietyissä toleranssien aiheuttaien vaihteluiden puitteissa kytkentä ei ole kyennyt spesiikaation ukaisiin tuloksiin. Korkeailla taajuuksilla suodin on edelleen reilusti parepi kuin itä oli vaadittu. Mitoituksia pitäisi hiean uuttaa, ettei α ax db raja ylittyisi.

6 (7). Realisoidaan suodatin Bode-käyrästä Piirissä kaikki kondensaattorit saavat arvon nf. Siirtounktio saadaan aikaan kuvasta katsoalla: 4 5 () ( s + )( s + ) T s k, jossa k 1 3 6 s + s + ( )( ) Suoraan siirtounktiosta voidaan kirjoittaa: Ensiäinen aste Toinen aste 1 4 1 5 R1 4 R1 5 1 1 1 1 1 3 R 1 6 R 3 6 1 1 Suoritetaan skaalaus: OLD K K Koska navat luettu realistisilta taajuuksilta K 1 K Vastuksien itoittainen: 8 R K R OLD 4 Realisoitu kaistanestosuodatin Bode-käyrästä: 4 1 1 uf kω ( R1), loput vastukset lasketaan saalla tavalla 8 Kuvassa on esitettynä täydellinen kaistanestosuodin realisoituna bode-käyrästä siulaatioon tarvittavien kytkentöjen kera. Passiivikoponenteissa 5% toleranssit herkkyyden tutkiista varten.

7 (7).1. Suodattien vahvistus kulataajuuden unktiona Tavoiteltu vaiennus Todellinen vaiennus Kuvasta voidaan päätellä että suodin toiii suhteellisen hyvin annettuihin spekseihin verrattuna (punainen katkoviiva). 0dB vaiennusta ei aivan saavutettu kulataajuuksilla K-0K, käsittääkseni olee riittävän lähellä speksejä, joten uutta itoitusta ei tarvitse tehdä. Uudelleen itoitus toteutettaisiin pienentäällä ja suurentaalla ääripäiden taajuuksia... Suodattien herkkyys Koponenttien toleranssien vaikutus ei ole kovinkaan suuri lopputulokseen. Kuten sallen-keypiirissä, tulokset sekä paranevat että huononevat toleranssien suuruuksien vaikutuksesta yös bodekäyrästä realisoidun suodattien tapauksessa. Punainen katkoviiva kuvaa tavoiteltua vaiennusta.