6.2. - Filtri VCVS del 4° ordine a componenti uguali

Si fissa la frequenza di taglio f_-3dB a 4KHz.

Dalla tabella 6.1 si ha:

1^a cella

2^a cella

Filtro passa basso

1^a cella

Si calcola la frequenza naturale:

Assumendo gli stessi valori per le resistenze e le capacità che determinano la frequenza, si hanno le seguenti relazioni di progetto:

Si fissa

per il quale si utilizza il valore commerciale di 4,7KW .

Si calcola la quantità R₁C₁:

Si fissa C₁ = 1,5h F e si calcola R₁:

per il quale si utilizza il valore commerciale di 18KW .

2^a cella

Si calcola la frequenza naturale:

Assumendo gli stessi valori per le resistenze e le capacità che determinano la frequenza, si hanno le seguenti relazioni di progetto:

Si fissa

che si ottiene mettendo in parallelo due resistenze di 150KW .

Si calcola la quantità R₂C₂:

Si fissa C₂ = 2,2h F e si calcola R₂:

per il quale si utilizza il valore commerciale di 18KW .

I valori dei componenti e dell'amplificazione sono:

Si utilizza un segnale sinusoidale di ingresso di ampiezza 3V_pp.

Noti la frequenza, la tensione di ingresso e quella di uscita, si calcola il guadagno, sia quello sperimentale sia quello teorico.

I risultati delle misure sono riportati nella tabella.

Nel grafico è riportato l'andamento del guadagno in funzione della frequenza.

La frequenza di taglio risulta di circa 3,5KHz.

Al fine di calcolare il roll-off asintotico, si fissa l'ottava da 10KHz a 20KHz; si ha:

Il filtro viene sollecitato con segnale ad onda quadra di frequenza 400Hz, 1KHz, 3KHz, e vengono di seguito riportati i disegni degli oscillogrammi ottenuti, correlati con il segnale di ingresso.

Il tempo di ritardo è lo stesso del filtro precedente e si nota un leggerissimo picco. A 3KHz si ottiene un segnale sinusoidale.

Filtro passa alto

Il circuito è lo stesso di quello del filtro passa basso in cui, però devono essere scambiate tra di loro le resistenze e le capacità che determinano la frequenza naturale.

1^a cella

Si calcola la frequenza naturale:

Assumendo gli stessi valori per le resistenze e le capacità che determinano la frequenza, si hanno le seguenti relazioni di progetto:

Si fissa

per il quale si utilizza il valore commerciale di 4,7KW .

Si calcola la quantità R₁C₁:

Si fissa C₁ = 4,7h F e si calcola R₁:

2^a cella

Si calcola la frequenza naturale:

Assumendo gli stessi valori per le resistenze e le capacità che determinano la frequenza, si hanno le seguenti relazioni di progetto:

Si fissa

che si ottiene mettendo in parallelo due resistenze di 150KW .

Si calcola la quantità R₂C₂:

Si fissa C₂ = 3,3h F e si calcola R₂:

che si ottiene mettendo in parallelo due resistenze di 39KW .

I valori dei componenti e dell'amplificazione sono:

Si utilizza un segnale sinusoidale di ingresso di ampiezza 3V_pp.

Noti la frequenza, la tensione di ingresso e quella di uscita, si calcola il guadagno, sia quello sperimentale sia quello teorico.

I risultati delle misure sono riportati nella tabella

Nel grafico è riportato l'andamento del guadagno in funzione della frequenza.

La frequenza di taglio risulta di circa 4,7KHz.

Al fine di calcolare il roll-off asintotico, si fissa l'ottava da 1KHz a 2KHz; si ha: