FYS3220 Filteroppave Oppgave og løsningsforslag v. H.Balk

Like dokumenter
FYS3220 Forelesningsnotat H.Balk

H Laplacetransformasjon, transientanalyse og Z- transformasjon

1 Lavpassfilter Lavpassfilteret påtrykkes en inngangsspenning på 1 V ved t = 0. Spenningen over spolen er vist i figuren under.

Signalfiltrering. Finn Haugen TechTeach. 21. september Sammendrag

Kurs: FYS3220 Lineær kretselektronikk. Oppgave: LABORATORIEØVELSE B

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi. Torsdag Kalkulator: Type C Alt skriftlig materiale

Løsningsforslag Analyseøving 4

Løsningsforslag oppgaver FYS3220 uke43 H2009 HBalk

Analyse av passive elektriske filtrer

01-Passivt Chebychevfilter (H00-4)

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Eksamensoppgave i TALM1004 Matematikk 2

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Oppgaven må gis etter at vi har gjennomgått bodeplot for resonanskretser. Anta at opampen er ideell og kun fungerer som en ren forsterker Rf

Løsningsforslag til hjemmeøving nr.6 Fag SO122E Kraftelektronikk

TMA4125 Matematikk 4N

FYS3220 Filteroppgave Løsningsforslag. 04_FYS3220 Oppgave Sallen and Key LP til Båndpass filter

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

LØSNING. Eksamensoppgave i TALM1004 Matematikk 2. Institutt for allmennfag. Faglig kontakt under eksamen: Kåre Bjørvik Tlf.

FYS3220 Filteroppgave Løsningsforslag. 04_FYS3220 Oppgave Sallen and Key LP til Båndpass filter

Forslag B til løsning på eksamen FYS august 2004

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2018

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

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Norges teknisk- naturvitenskapelige universitet. Institutt for teknisk kybernetikk. Lsningsforslag ving 7. a) Ser pa lokomotiv og en vogn.

Innhold Oppgaver om AC analyse

x(t) = sin(1000t)+cos(1000t). Amplituden til det stasjonære utgangssignalet er da lik:

LABORATORIEØVELSE C. Kurs: FYS3220 Lineær kretselektronikk. Gruppe: Utført dato: Gruppe-dag: Oppgave:

PD-regulator med faseforbedrende egenskaper. Denne ma dessuten klare

TALM 1004 Matematikk 2-Eksamen mandag 4.mai 2015 LØSNING. 5 klokketimer TALM1004-A. Matematikk 2. Kåre Bjørvik. Kalkulator: Type C

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Kondensator. Symbol. Lindem 22. jan. 2012

UNIVERSITETET I OSLO.

BEDRIFTSØKONOMISK ANALYSE MAN 8898 / 8998

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TALM1004 Matematikk 2

EKSAMEN I FAG SIF 4014 FYSIKK 3 Onsdag 2. desember 1998 kl

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Løsningsforslag til Eksamen i TELE2003 Signalbehandling 6. mai 2015

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

For å tegne bodeplot må vi sørge for at alle s-ledd i systemfunksjonen har 1 som konstant. Repetisjon av bodeplot

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

Eksamensoppgave i TALM1004 Matematikk 2 LØSNING

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

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

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

LØSNINGSFORSLAG Eksamen i emne SIE4006, Digitalteknikk med kretsteknikk, fredag 16. mai 2003

Løsningsforslag til eksamen FY108 høsten 2003

x x A f < A Tilbakekopling - Feedback Kap. 23 Paynter Feedback brukes til : 1. Linearisering 2. Stabilisering 3. Regulering og kontroll

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren Oppgave 1

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

Forelesning nr.3 INF 1411 Elektroniske systemer. Parallelle og parallell-serielle kretser Kirchhoffs strømlov

FYS Forslag til løsning på eksamen våren 2014

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

Prøveeksamen 2. Elektronikk 24. mars Løsningsforslag

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 4

Kontrollspørsmål fra pensum

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi Program for elektro- og datateknikk 7004 TRONDHEIM

Forelesning nr.3 IN 1080 Mekatronikk. Parallelle og parallell-serielle kretser Kirchhoffs strømlov

UNIVERSITETET I OSLO

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

= A. Tilbakekopling - Feedback Kap. 23 Paynter. Feedback brukes til : 1. Linearisering 2. Stabilisering 3. Regulering og kontroll

41307 Kraftelektroniske motordrifter Løsningsforslag Kapittel 6 Trefase asynkronmaskin

Lab 1 Innføring i simuleringsprogrammet PSpice

x x A f < A Tilbakekopling - Feedback Kap. 23 Paynter Feedback brukes til : 1. Linearisering 2. Stabilisering 3. Regulering og kontroll

UNIVERSITETET I OSLO.

(s + 1) 4 + 2(s + 1)

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 4

Kap. 10: Inferens om to populasjoner. Inferens om forskjell i forventning ved å bruke to avhengige utvalg (10.3) ST0202 Statistikk for samfunnsvitere

Lab 2 Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

303d Signalmodellering: Gated sinus a) Finn tidsfunksjonen y(t) b) Utfør en Laplace transformasjon og finn Y(s)

Etterklangsmåling ved Kristiansund videregående skole

UNIVERSITETET I OSLO.

ESERO AKTIVITET BYGGING AV TRYKKLUFTRAKETT. Elevaktivitet. 6 år og oppover. Utviklet av

Samfunnsøkonomi andre avdeling, mikroøkonomi, Diderik Lund, 13. mars 2002

Forslag til løsning på eksamen i FYS1210 våren 2005 side 1. Fig.1 viser et nettverk med to 9 volt batterier og 4 motstander, - alle på 1kΩ.

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

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

FYS3220 Forelesningsnotat AC-respons uke 39 H.Balk

Formelsamling i Regtek. Andreas Klausen. (Kontrollør Sondre S. Tørdal) 4. september 2012

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

«OPERASJONSFORSTERKERE»

Løsningsforslag Matematikk4N/4M, TMA4123/TMA4125, vår 2016

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2008

Studere en fasefølsom forsterker

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

ω ω ω ω ω ω Integrator. t-plan: s-plan: y(t) w=1 1.5 u(t) y ( t)

EKSAMEN Emnekode: ITD12011

Lab 3: AC og filtere - Del 1

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

Løsning eks Oppgave 1

Fasit, Eksamen. INF3440/4440 Signalbehandling 9. desember c 0 + c 1z 1 + c 2z 2. G(z) = 1/d 0 + d 1z 1 + d 2z 2

Hjelpemidler: D Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren 2010

Norges teknisk- naturvitenskapelige universitet. Institutt for teknisk kybernetikk. Lsningsforslag ving 4. a) Vi far. K q. K p. D m. dvs.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Laboratorieøving 1 i TFE Kapasitans

Transkript:

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk 0_Paivt -orden hebyhev P til HP konvertering, prototype impedan og frekven kalering. -orden hebychev filter, prototype filter, frekven kalering, impedan kalering, og Oppgaven Vi har tilt følgende krav til et hebychev filter. ippelen innen pabåndet må ikke overtige db. Ved Hz krever vi at filteret kal ha falt lik at M(ω < -0 db Vi har funnet at vi må ha et filter av orden (n= med tre poler for å tilfredtille kravet til M(ω < -0 db. Vi benyttet deretter kravet til rippel for å betemme plaeringen til die tre polene. Ved hjelp av plaeringen fant vi følgende overføringfunkjon H h ( ( p0( a( p0* 0.49 0.988.8 0.49 Deretter eriekoblet vi et - og ett - orden filter om vit under Z = V Z = V i Zc=/ V o Figur. avpafilter av orden om kal forøke tilpaet til hebychevfilter. og beregnet overføringfunkjonen til å bli

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk H nett ( 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 a Bekriv muntlig reglene for frekven og impedanekalering. b Velg = og betem de øvrige komponentene lik at vi får et filter om knekker ved rad/ec. c Utfør en impedan kalering av komponentene lik at = Ohm. d Utfør en frekven kalering lik at filteret nå knekker på Hz og ikke på rad/ec e ag nå et filter om har utgang impedan på 00Ohm og knekker på 0kHz. f Omgjør filteret til et hebychev høypafilter om ogå knekker ved 0kHz og med 00 Ohm impedan. øningforlag Forklar regler for frekven og impedan kalering. Ved frekvenkalering kal impedanen bevare. I praki utvider vi impedanen med ω ny /ω ny For mottander kjer det ingen ting, men for poler og kondenatorer ender vi med å dele komponentverdiene med ω ny og å gange jω med ω ny Hvi vi kal kalere frekvenen opp med en faktor på for ekempel 000 må vi dele både og med denne kaleringfaktoren. For at impedanen kal bevare blir Frekvenkalering

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk knekkfrekvenen 000 ganger høyere Impedanekalering innebærer at vi kal øke alle impedaner med en og amme faktor. Impedankalering Alle komponenter blir berørt, og. og utvide for å øke impedanen, men må reduere ved å dele på utvidelefaktoren for å oppnå en impedan økning. Dette er logik da en liten kapaitan leder dårligere enn en tor Vi bytter ført alle mot og omvendt. De nye komponentverdiene blir det invere av de gamle. Tar med reglene for filter type omforming Vi kan vie dette ved å likne impedanen til den nye og gamle komponenten amt å ertatte den nye komponenten med den konverteringformelen. =/ lp øning b Velg = og betem de øvrige komponentene lik at vi får et filter om knekker ved rad/ec Vi tarter her med å likne H kret ( H h ( 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.49 0.988.8 0.49

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk I II III 0.49 0.49 0.49 0.988.8 Ved å likne ledd av amme grad finner vi tre likninger. Siden vi har blitt bedt om å velge = å er tre likninger nok til å finne de tre reterende komponentverdiene. II 0.49 0.988 0.49 0.988.0 Vi forkorter ført alle S er. Deretter etter vi inn = og finner 4

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk 5.50.0.8.0 ( ( 0.49.8 0.49.8 0.49 0.49 a a a a III I III I Så loer vi ut av likning I og III og etter dem lik hverandre og etter inn for for å finne..9 0.49 0.49 0.49 I Nå gjentår det bare å finne. Den er lett å finne fra likning (I Oppummerer hva

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk =.0 vi har funnet. =.50 = =.86 b Utfør en impedan kalering av komponentene lik at = Ohm. Vi har nå funnet =.86. For at kal bli ohm må vi gange med den invere verdien. Vi har med andre ord en impedanekaleringfaktor på faktor=/=0.750 Siden impedanen i poler og mottander er gitt ved S og må die multipliere med denne faktoren. For kondenatorer har vi omvendt proporjonalitet Xc=/ Vi må derfor dele c på denne faktoren. 6

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk Impedanekalering:.86 pt x.86.86 x 0.75 Vi har nå funnet =.86. For at kal bli ohm må vi gange med den invere verdien. faktor.860.750.000 Utvid alle impedaner med denne faktoren Med die verdiene knekker filteret ned ved rad/ec og har en impedan på ohm faktor.0 0.750.509 faktor.500.750.0 faktor.0000 0.750.4 øning c Utfør en frekvenkalering lik at filteret nå ogå knekker på Hz Filteret er beregnet til å knekke på rad / ec. Vi kal nå ha det til å knekke på Hz. Forholdet mellom rad/ec og hz er gitt ved at ω=πf Frekvenen vår er med andre ord π for lav og må kalere opp med en faktor på π. Vi er dette om vi etter inn ω 0 ==πf 0 om gir at f 0 =/π.=0.59hz Vi må altå kalere opp kreten lik at den knekker når f=. Da blir ω 0 = π For å øke frekvenen fra 7

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk rad/ec til π rad/ec må alle poler og alle kondenatorer dele på π. proto ny proto.509 0.40H Knekk frekvenen kalere opp fra.0 0.6H til π rad/ec.4 0.F eller fra 0.59 til Hz Med die verdien knekker filteret ned på Hz og har ohm om impedan. d ag nå et filter om har utgangimpedan på 00 Ohm og knekker på 0 khz 0.40H 00.40mH 0kHz 0.6H 00.6mH 0kHz Her må vi kalere impedanen ved å multipliere alle og med 00Ohm 0.F 00 00kHz 0.uF Dele alle med 00Ohm. I tillegg må vi frekven kaler ved å dele alle reaktaner (, på 0kHz 8

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk f Omgjør filteret til et hebychev høypafilter om ogå knekker ved 0 khz og med 00 Ohm impedan. Her er det viktig å huke på at tranformajonformelen virker på ω i rad /ec og ikke på frekven i Hz k Huk at vi utledet denne tranformajonformelen lp for f lp k f Om vi kal e på frekven i Hz får vi derfor tranformajonen f lp k f Når vi kal lage et høypafilter av et prototype filer kan vi enten ta utgangpunkt i et prototypefilteret om knekker ved rad/ec og å etterpå kalerer dette til riktig impedan og frekven, eller ta utgangpunkt i et prototypefilter om knekker ved Hz og huke på å ta med Vi prøver her det ite. 9

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk 0 uf k Ohm 0.05.5 00 0 00 00 4 0 0 uf k 0.57 00 0 4 0 mh k.9 0.9 00 4 0 Komponentbytte gir høypafilter

FYS0 Filteroppave Oppgave og løningforlag v. H.Balk heb. avpa 00Ohm Knekk=0kHz heb. Høypa 00 Ohm, Knekk=0kHz.0V 0.5V 0V 00Hz.0KHz 0KHz 00KHz.0MHz V(ut5 V(ut6 Frequency Her har vi plottet lavpa filteret fra oppgaven foran ammen med høypa filteret.