ÚLOHA:

1. Zmerajte vlastnosti dolnopriepustného filtra s rôznou hodnotou Rz
2. Zmerajte vlastnosti hornopriepustného filtra s rôznou hodnotou Rz
3. Zmerajte vlastnosti zloženého (DP a HP) filtra s rôznou hodnotou Rz


TEORETICKÝ ROZBOR:

V prvej úlohe očakávam, že prenosové charakteristiky dolnopriepustného filtra s rôznou hodnotou Rz budú vyzerať takto:

Dolnopriepustný filter je vlastne integračný článok, ktorý spektrum spodných frekvencií prenáša a horných frekvencií potláča. Zdôvodnenie očakávaných výsledkov je takéto:
Základným článkom filtra je frekvenčne závislý delič napätia:

V priepustnom pásme (t.j. pri malých frekvenciach) je Z2 veľké t.j. prúd paralelnou vetvou je veľmi malý, takže prenos Ku sa blíži k jednej, teda napätie na výstupe U2 je približne rovné
(o niečo menšie) ako napätie na výstupe U1. Mimo priepustného pásma (t.j. pri väčších frekvenciách ako je fm) sa Z2 zmenšuje, čo sa prejavý ako skrat t.j. prúd paralelnou vetvou je veľký, takže prenos Ku sa blíži k nule, teda napätie U2 je oproti napätiu U1 veľmi malé. Nedostatkom článku je malá strmosť charakteristiky a to iba –20dB/dek, výhodou je monotonný pokles charakteristiky. Strmosť charakteristiky sa zvýši, ak namiesto odporu R zapojíme indukčnosť L, pretože zmena impedancie L bude požadované zmeny zvyšovať. Je však potrebné zvážiť, že prvky L a C tvoria sériový okruh a pri rezonancii je výstupné napätie maximálne a závislé od kvality LC obvodu. Toto spôsobí prevýšenie charakteristiky v závislosti na Q. Hodnota Q je daná stratami článku LC, ale aj prípadnou záťažou, čo je všetko zahrnuté do hodnoty rezistora R. V druhej úlohe očakávam, že prenosové charakteristiky hornopriepustného filtra s rôznou hodnotou Rz budú vyzerať takto:

Hornopriepustný filter je vlastne derivačný článok, ktorý spektrum spodných frekvencií potláča a horných frekvencií prenáša.

Zdôvodnenie očakávaných výsledkov je takéto:
Tak isto ako pri DP filtri tak aj pri HP filtri je základným článkom frekvenčne závislý delič napätia. Pre nízke frekvencie cievka (impedancia Z2) predstavuje malú a kondenzátor (impedancia Z1) veľkú impedanciu t.j. prenos Ku sa blíži k nule, teda napätie U2 je oproti napätiu U1 veľmi malé, čo bráni prechodu signálu na výstupe.