DENEY 5. Pasif Filtreler

Transkript

1 ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİKELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EEM24 Elektrik Devreleri Laboratuarı II 2425 Bahar DENEY 5 Pasif Filtreler Deneyi Yapanın Değerlendirme Adı Soyadı : Ön Hazırlık ve Deney Bilgisi (2 / ) : / Deney Düzeneği Kurulumu (5 / ) : / Numarası : Ölçü Aletlerinin Kullanımı (2 / ) : / Deney Sonuçları (3 / ) : / Zamanında Tamamlama (5 / ) : / Deney Grubu : DENEY NOTU ( / ) : / Sonuçların Yorumlanması (9 / ) : / Deney Tarihi : Rapor Düzeni ( / ) : / RAPOR NOTU ( / ) : / İmza : Değerlendiren :

2 EEM24 ELEKTRİK DEVRELERİ II LABORATUVAR TÜZÜĞÜ Laboratuar çalışmaları örgün eğitim için, sabahları saat 9 da, öğleden sonraları ve ikinci eğitim için saat 3 3 da başlar, geciken öğrenci laboratuara alınmaz. 2 Öğrencilerin laboratuara gelmeden önce o gün yapacakları deneye ait föyü dikkatle okumaları ve varsa deney öncesi hazırlık kısmında istenen tüm çalışmaları yapmış olmaları gerekir. Deney öncesi hazırlık kısmında istenenler, deneye başlamadan önce görevli öğretim elemanı tarafından incelenecek ve değerlendirilecektir. 3 Deney esnasında öğrenciye deneyle ilgili sorular sorulabilir. Bu yoklamaların sonucu ve deneyin yürütülüşü sırasında gösterilen ilgi, başarı ve çalışmalar değerlendirilerek öğrenciye yaptığı her deney için bir not verilir. 4 Geçerli mazereti (Devlet Kurumundan Heyet Raporu) olmadan deneye gelmeyen öğrenci o deneyden sıfır () almış kabul edilir. Takip eden deneylerden herhangi biri için aynı durumun tekrarı halinde öğrenci laboratuardan devam alamaz. 5 Deney tamamlandıktan sonra sonuçlar deneyi yürüten görevli Öğretim Elemanına gösterilir ve ancak onayı alındıktan sonra montaj dağıtılır. 6 Öğrencilerin deneyleri yaparken deney föylerinde belirtilen adımları ve aşamaları takip etmeleri gerekmektedir. Kendi başlarına içinden çıkamadıkları durumlarda görevli öğretim elemanından yardım istemeleri, gruplar arasında fikir alışverişinde bulunmamaları gerekmektedir. Bu nedenle laboratuarda amaçsızca dolaşmak, başka grupların işine karışmak, yüksek sesle konuşmak ve izinsiz laboratuardan ayrılmak yasaktır. Laboratuara girerken cep telefonları kapatılacaktır. 7 Deney sırasında alınan sonuçlar ve bunlardan çıkarılan yorumlar deney föyünde yer alan ilgili kısımlara düzenli olarak işlenecektir. 8 Yapılan deneye ait raporlar bir hafta sonra teslim edilecektir (laboratuvar çalışması olsun olmasın). Teslim tarihinin herhangi bir şekilde tatile denk gelmesi durumunda ilk iş günü teslim edilmelidir. Geç teslim edilecek raporlar için süre; bir haftadır, ancak bu durumdaki her deneyin RAPOR NOTU 5 puan üzerinden değerlendirilecektir. Bir haftalık ek sürede teslim edilmeyen rapor notu sıfır () kabul edilecektir.

3 Deney 5 Pasif Filtreler ÖN BİLGİ: Elektriksel işaretlerin frekans spektrumlarına biçim vermek amacıyla kullanılan devrelere filtre denir. Elektriksel filtre, tanımlanmış frekans aralığındaki genlik kazancı ya da kaybını belirlemek için tasarlanmış bir devredir. Gerçeklenen transfer fonksiyonunun frekansla değişimine bağlı olarak alçak geçiren, yüksek geçiren, bant geçiren ve bant durduran türünden filtreler söz konusudur. En çok kullanılan ideal filtrelerin genlik karakteristikleri şöyledir. Alçak geçiren filtreler alçak frekanslı işaretleri geçirirler: c Yüksek geçiren filtreler yüksek frekanslı işaretleri geçirirler: c Bant geçiren filtreler belli bir frekans bölgesini geçirirler: c c2 Bant durduran filtreler belli bir frekans bölgesini durdururlar: c ve c2 c kesim frekansı olarak adlandırılır. ω c ω Alçak geçiren filtre karakteristiği ω c ω Yüksek geçiren filtre karakteristiği ω c ω c2 ω ω c ω c2 ω Bant durduran filtre karakteristiği Bant geçiren filtre karakteristiği

4 Ön Hazırlık:. R V S C V Şekil. a) Yukarıdaki devrenin H ( j ) transfer fonksiyonunu bulunuz. b) Bu devrenin DC ( ) daki cevabı nedir? c) Lim H ( j )? 3 d) 2. rad / sn için H ( j ) ve H ( j ) yi çiziniz. RC 2

5 2. V S C R V Şekil 2. a) Yukarıdaki devrenin H ( j ) transfer fonksiyonunu bulunuz. b) Bu devrenin DC ( ) daki cevabı nedir? c) Lim H ( j )? 3 d) 2. rad / sn için H ( j ) ve H ( j ) yi çiziniz. RC 3

6 3. R 3 C 2 V S C R 4 V Şekil 3. Şekildeki devrenin H (s) transfer fonksiyonunu bulunuz. 4

7 4. R L V S C V Şekil 4. a) Yukarıdaki devrede çıkış işaretinin direnç üzerinden alınması durumunda devrenin transfer fonksiyonunu bulunuz. b) Yukarıdaki devrede çıkış işaretinin bobin üzerinden alınması durumunda devrenin transfer fonksiyonunu bulunuz. 5

8 c) Yukarıdaki devrede çıkış işaretinin kondansatör üzerinden alınması durumunda devrenin transfer fonksiyonunu bulunuz. d) Yukarıdaki devrede çıkış işaretinin bobin ve kondansatör üzerinden alınması durumunda devrenin transfer fonksiyonunu bulunuz. (Çıkış işareti bobin ve kondansatör üzerindeki toplam gerilim) 6

9 Deneyin Yapılışı :. Şekil 'deki devreyi R = ve C=.. F değerleri için kurunuz. Girişe tepeden tepeye V luk sinüzoidal bir gerilim uygulayınız. Giriş geriliminin frekansını belli aralıklarla değiştirerek giriş ve çıkış işaretlerini osiloskopta aynı anda gözlemleyiniz. Buna göre aşağıdaki tabloları doldurunuz. V o (V) 2. Şekil 2'deki devreyi R = ve C=.F değerleri için kurunuz. Girişe tepeden tepeye V luk sinüzoidal bir gerilim uygulayınız. Giriş geriliminin frekansını belli aralıklarla değiştirerek giriş ve çıkış işaretlerini osiloskopta aynı anda gözlemleyiniz. Buna göre aşağıdaki tabloları doldurunuz. V o (V) 3. Şekil 3'deki devreyi R 3 =. ve C =..F R 4 =. ve C 2 =.F değerleri için kurunuz. Girişe tepeden tepeye V luk sinüzoidal bir gerilim uygulayınız. Giriş geriliminin frekansını belli aralıklarla değiştirerek giriş ve çıkış işaretlerini osiloskopta aynı anda gözlemleyiniz. Buna göre aşağıdaki tabloları doldurunuz. V o (V) 4. Şekil 3'deki devreyi R =., C= F ve L= H değerleri için kurunuz. Girişe tepeden tepeye V luk sinüzoidal bir gerilim uygulayınız. Giriş geriliminin frekansını belli aralıklarla değiştirerek giriş ve çıkış işaretlerini osiloskopta aynı anda gözlemleyiniz. Buna göre aşağıdaki tabloları doldurunuz. a) Devrenin çıkış işareti direnç gerilimi: V R (V) 7

10 b) Devrenin çıkış işareti bobin gerilimi: V L (V) c) Devrenin çıkış işareti kondansatör gerilimi: V C (V) d) Devrenin çıkış işareti bobin ve kondansatör üzerindeki toplam gerilim: V CL (V) 5. Deney esnasında size verilen devreyi kurunuz. Girişe tepeden tepeye V luk sinüzoidal bir gerilim uygulayınız. Giriş geriliminin frekansını belli aralıklarla değiştirerek giriş ve çıkış işaretlerini osiloskopta aynı anda gözlemleyiniz. Buna göre aşağıdaki tabloları doldurunuz (R =..., C=. F ve L= H). V o (V) YORUMLAR:.. adımda gözlemlediğiniz sonuçları göz önünde bulundurarak devrenin kesim frekansını belirleyiniz. Teorik ve pratik sonuçları karşılaştırınız. 8

11 2.. adımdaki devrenin kazancını ölçekli olarak çiziniz adımda gözlemlediğiniz sonuçları göz önünde bulundurarak devrenin kesim frekansını belirleyiniz. Teorik ve pratik sonuçları karşılaştırınız adımdaki devrenin kazancını ölçekli olarak çiziniz

12 5. 3. adımdaki devrenin kazancını ölçekli olarak çiziniz adım a) şıkkındaki devrenin kazancını ölçekli olarak çiziniz

13 7. 4. adım b) şıkkındaki devrenin kazancını ölçekli olarak çiziniz adım c) şıkkındaki devrenin kazancını ölçekli olarak çiziniz

14 9. 4. adım d) şıkkındaki devrenin kazancını ölçekli olarak çiziniz adımda elde ettiğiniz sonuçları yorumlayınız adımda elde ettiğiniz sonuçları yorumlayınız. 2

15 . 5. adımdaki devrenin kazancını ölçekli olarak çiziniz adımda elde ettiğiniz sonuçları devre şeklini çizerek yorumlayınız adımda elde ettiğiniz sonuçları devre şeklini çizerek yorumlayınız. 3