انتقل إلى المحتوى

مرشحات RC

المناهج: Sek II, electronics courses

فتح المختبر الكامل ↗

الهدف

قياس الاستجابة الترددية لمرشحَي RC للتمرير المنخفض والتمرير العالي.

التجهيز

المصدر: موجة جيبية، السعة 5 V (القيمة الفعالة 3.54 V)، 159.15 Hz، وهو تردد القطع للمرشحين. في الأسفل مرشح التمرير المنخفض: مقاومة 1 kΩ ثم مكثف 1 µF، والمخرج على المكثف. في الأعلى مرشح التمرير العالي: مكثف ثم مقاومة، والمخرج على المقاومة. على المخرجين فولتميتران في وضع AC.

خطوات العمل

  1. سجّل جهد المخرج لكل من المرشحين.
  2. اضبط بالتتابع 20 و50 و100 و300 و500 و1000 Hz، وسجّل جهدي المخرجين عند كل تردد.
  3. ارسم منحنيات النسبة \(U_{out} / U_{in}\) بدلالة التردد. اعتبر \(U_{in}\) الجهد الفعال للمصدر، 3.54 V.
النتيجة المتوقعة

عند تردد القطع \(f = 1 / (2\pi RC)\) ≈ 159 Hz يبلغ جهد كل من المخرجين نحو 2.50 V، أي 0.71 من جهد الدخل. عند 20 Hz: مرشح التمرير المنخفض نحو 3.5 V، ومرشح التمرير العالي نحو 0.44 V. عند 1000 Hz: مرشح التمرير المنخفض نحو 0.56 V، ومرشح التمرير العالي نحو 3.5 V.

الأسئلة

  1. أي المرشحين يناسب إزالة الضوضاء عالية التردد من إشارة مستشعر؟
  2. كيف يتغير تردد القطع إذا استُخدم مكثف 0.1 µF؟
الإجابات
  1. مرشح التمرير المنخفض. فهو يمرر التغيرات البطيئة للإشارة دون تغيير تقريبًا، نحو 3.5 V من 3.54 V عند 20 Hz، ويُضعف السريعة: عند 1000 Hz لا يبقى إلا نحو 0.56 V. ويُختار تردد القطع أعلى من ترددات الإشارة المفيدة وأدنى من ترددات الضوضاء.
  2. يرتفع عشر مرات: \(f = 1 / (2\pi RC)\) = 1 / (2π · 1 kΩ · 0.1 µF) ≈ 1.59 kHz.