Figur 2 viser spektrumet til signalet fra oppgave 1 med 20% pulsbredde. Merk at mydaqs spektrumsanalysator 2

Like dokumenter
Forfatter: 1 Innledning 1. 2 Mulig løsning Filterdesign Firkantgeneratordesign Realisering og test 5. 4 Konklusjon 8.

Design og utforming av et anti-alias-filter

Lab 2 Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

Lab 3: AC og filtere - Del 1

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Lab 6 Klokkegenerator, tellerkretser og digital-analog omformer

UNIVERSITETET I OSLO

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator Vi ser på likerettere og frekvensfilter

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 4

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2015

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2017

LABORATORIERAPPORT. RL- og RC-kretser. Kristian Garberg Skjerve

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

Lab 7 Operasjonsforsterkere

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

LAB 7: Operasjonsforsterkere

LØSNINGSFORSLAG TIL SIGNALBEHANDLING 1 JUNI 2010

UNIVERSITETET I OSLO.

Forelesning nr.7 INF 1411 Elektroniske systemer. Tidsrespons til reaktive kretser Integrasjon og derivasjon med RC-krester

FYS1210 Løsningsforslag. Eksamen V2015

UNIVERSITETET I OSLO.

Designnotat. 1. Innledning 1 2. Mulig løsning 2 3. Realisering og test 4 4. Konklusjon 7 5. Takk 8 Referanser 8 6. Vedlegg A 8

En del utregninger/betraktninger fra lab 8:

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 2k5 )

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

UNIVERSITETET I OSLO.

Kapittel 5. Frekvensrespons. Beregningavfrekvensresponsfrasignaler. Figur 25 viser sammenhørende inngangssignal og utgangssignal for et system.

LABORATORIEØVELSE B FYS LINEÆR KRETSELEKTRONIKK 1. LAPLACE TRANSFORMASJON 2. AC-RESPONS OG BODEPLOT 3. WIENBROFILTER

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2018

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Lab 8 Resonanskretser, serie og parallell. Båndbredde (B W ) og Q-faktor.

«OPERASJONSFORSTERKERE»

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

INF1411 Oblig nr. 4 Vår 2011

UNIVERSITETET I OSLO

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Forelesning nr.4 INF 1411 Elektroniske systemer. Vekselstrøm Kondensatorer

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 4

Kontrollspørsmål fra pensum

RAPPORT LAB 3 TERNING

Laboratorieoppgave 3: Motstandsnettverk og innføring i Oscilloskop

UTVIDET TEST AV PROGRAM

LABJOURNAL BIRD WATTMETER

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren 2010

KYBERNETIKKLABORATORIET. FAG: Dynamiske systemer DATO: OPPG.NR.: DS4 FREKVENS OG SPRANGRESPONSANALYSE

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 V-2007 ( rev.2 )

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

«OPERASJONSFORSTERKERE»

Designnotat. 1. Innledning

= 10 log{ } = 23 db. Lydtrykket avtar prop. med kvadratet av avstanden, dvs. endring ved øking fra 1 m til 16 m

Strøm og spenning. er forholdet mellom inn og ut-spenningene:

Forslag til løsning på eksame n FY-IN 204 våren 2002

Fouriersyntese av lyd

FYS Forslag til løsning på eksamen våren 2014

Figur 1: Pulsbredderegulator [1].

Løsningsforslag til eksamen FY108 høsten 2003

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II Fredag 9. desember 2005 kl

Løsning eks Oppgave 1

Forelesning nr.4 INF 1411 Elektroniske systemer. Vekselstrøm Kondensatorer

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Figur 1 viser et nettverk med et batteri på 18 volt, 2 silisiumdioder og 4 motstander.

Forelesning nr.14 INF 1410

Kondensator - Capacitor. Kondensator - en komponent som kan lagre elektrisk ladning. Symbol. Kapasitet, C = 1volt

Forelesning nr.7 INF 1411 Elektroniske systemer. Tidsrespons til reaktive kretser Integrasjon og derivasjon med RC-krester

Eksamen i Elektronikk 24. Mai Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

Ny/Utsatt eksamen i Elektronikk 2. August Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

UNIVERSITETET I OSLO

Prøveeksamen 1. Elektronikk 8.feb Løsningsforslag

Lab 1 Innføring i simuleringsprogrammet PSpice

Løsningsforslag til øving 5

Obligatorisk oppgave nr 3 FYS Lars Kristian Henriksen UiO

Forslag til løsning på eksamen i FY Forslag til løsning på eksamen i F -IN 204 og FY108 våren 2003.

Forelesning nr.4 INF 1411 Elektroniske systemer. Vekselstrøm Kondensatorer

UNIVERSITETET I OSLO.

Onsdag isolator => I=0

Forslag B til løsning på eksamen FYS august 2004

FYS ØVELSE 3 KONDENSATOREN OG RC-FILTRE

TRANSISTORER Transistor forsterker

Kondensator. Symbol. Lindem 22. jan. 2012

FYS ØVELSE 3 KONDENSATOREN OG RC-FILTRE

TFEM, METODE OG INSTRUMENTBESKRIVELSE

UKE 5. Kondensatorer, kap. 12, s RC kretser, kap. 13, s Frekvensfilter, kap. 15, s og kap. 16, s.

Gruppe: Gruppe-dag: LABORATORIEØVELSE A

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Laboratorieøving 1 i TFE Kapasitans

Case: Analyse av passive elektriske filtre

g m = I C / V T = 60 ms r π = β / g m = 3k3

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 3k3 )

Muntlig eksamenstrening

LABORATORIEØVING 8 3-FASE OG TRANSFORMATOR INTRODUKSJON TIL LABØVINGEN

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Universitetet i Stavanger Institutt for petroleumsteknologi

«OPERASJONSFORSTERKERE»

Elektronikk og IT DIGITALTEKNIKK

Kabelanlegg Side: 1 av 5

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 3

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Spenningskilder - batterier

Transkript:

Oppgave 1 teoretisk del; 2 poeng Figur 1 viser et stolpediagram fra MatLab der c k er plottet for a = 0.2, a = 0.5 og a = 0.01. V 0 = 1 for alle plottene. Oppgave 1 praktisk del; 2 poeng Figur 2 viser spektrumet til signalet fra oppgave 1 med 20% pulsbredde. Merk at mydaqs spektrumsanalysator viser amplituden som Vrms 2 der de bruker V rms = Vp p 2 = 2V ampl 2, mens plottet i Figur 1 viser den faktiske amplituden til hver frekvenskomponent. Plottene kan derfor ikke sammenlignes direkte. Om vi skal det, må vi konvertere MatLab-dataene til c 2 k,rms = (2c k/ 2) 2 = ( 2c k ) 2 for alle k 0 og c 2 0,rms = (c 0 ) 2 (DC-komponenten k = 0 har rms-verdi lik amplituden). Dette er gjort med dataene for pulsbredde 20% og gjengitt i Figur 3. Vi ser at dette er tilnærmet identisk med målingen i Figur 2! Dersom vi går ned til 1% pulsbredde vil vi nærme oss noe som ligner impulspåtrykk (bare se på signalet i tidsdomenet med oscilloskopet). Fra matematikken vet vi at en impuls i prinsippet inneholder alle frekvenser med samme amplitude. Ser vi på aktuelt plott i Figur 1, er dette ganske tydelig ved at alle harmoniske ser ut til å ha samme amplitude (selv om den er lav). Figur 4 viser det praktiske eksemplet, her vist med logaritmisk skala for å lettere se komponentene. Om en plotter for k 100 eller mer, vil en se at amplitudene avtar, men det tar veldig lang tid. Altså «flyter» sinc-funksjonen ut når pulsbredden går mot null, eller trekker seg sammen når pulsbredden går mot 100% av perioden. Figur 5 viser for ordens skyld en ordinær firkantpuls spektrum (50% pulsbredde). 3

Figur 1: c k plottet for de elleve første k-verdiene for pulsbredder på henholdsvis 20%, 50% (ordinær firkantpuls) og 1% (tilnærmet impuls) av grunnperioden T. Figur 2: Spektrumet til pulstoget fra oppgave 1 for f = 0 10kHz tilsvarende de elleve første k-verdiene for pulsbredde 20% av grunnperioden T = 1ms. 4

Figur 3: Spektrumet til pulstoget fra oppgave 1 for f = 0 10kHz tilsvarende de elleve første k-verdiene for pulsbredde 20% av grunnperioden T = 1ms. Her er skalaen endret til å vise c 2 k,rms, for korrekt sammenligning med måledata fra mydaq. Figur 4: Spektrumet til pulstoget fra oppgave 1 for f = 0 10kHz tilsvarende de elleve første k-verdiene for pulsbredde 1% av grunnperioden T = 1ms. 5

Figur 5: Spektrumet til pulstoget fra oppgave 1 for f = 0 10kHz tilsvarende de elleve første k-verdiene for pulsbredde 50% av grunnperioden T = 1ms. 6

Oppgave 2 teoretisk del; 3 poeng Figur 6 viser et stolpediagram fra MatLab der det filtrerte amplitudespekteret c y k og absoluttverdien av påtrykt spekter c k er plottet for a = 0.2. V 0 = 1 for begge plottene. Merk at det kun er amplitudespekteret som er relevant å plotte her. mydaq har ingen anelse om en eventuell faseforskjell mellom de frekvenskomponentene den måler, den ser kun på hvilke komponenter som er tilstede og hva effekten deres er. Siden knekkfrekvensen til filteret er valgt lik signalets grunnperiode, ser vi en betydelig demping også for den fundamentale komponenten(1/ 2 av c 1 ). Likevel viser plottet tydelig at den relative dempingen for de høyere harmoniske komponentene er større enn for den fundamentale komponenten. Oppgave 2 praktisk del; 2 poeng Knekkfrekvens f c = 1kHz = ω0 2π = 1 2RCπ gir en motstand i filteret R = 1 2000π 100nF 1.6kΩ. I praksis ble dette realisert ved bruk av (målte verdier) C 89nF og R 1.76kΩ, som gir en knekkfrekvens f c 1016Hz. Figur 7 viser filtrert spektrum (som funnet i oppgave 2 teori). Ved å konvertere matlabdatene på samme måte som i oppgave 1, får vi plottet for det filtrerte signalet som vist i Figur 8. Ved sammenligning av Figur 7 og Figur 8, er det tydelig at den praktiske kretsen stemmer svært godt overens med teoretisk beregning! Den kvadrerte rms-representasjonen tydeliggjør dessuten den relative dempingen (i effekt) som skjer for frekvenskomponenter over den grunnharmoniske komponenten. 8

Figur 6: c y k og c k plottet for de elleve første k-verdiene for pulsbredder på 20% av grunnperioden T. Relativ dempning større for de høyere harmoniske komponentene. Figur 7: Det filtrerte spektrumet til pulstoget fra oppgave 1 for f = 0 10kHz tilsvarende de elleve første k-verdiene for pulsbredde 20% av grunnperioden T = 1ms. 9

Figur 8: Det filtrerte spektrumet til pulstoget fra oppgave 1 for f = 0 10kHz tilsvarende de elleve første k-verdiene for pulsbredde 20% av grunnperioden T = 1ms. Her med skalaen endret til å vise (c y k,rms )2, for korrekt sammenligning med måledata fra mydaq. 10