Kiwiki - Príspevky používateľa [sk]

Kondenzátory

2013-06-03T07:43:36Z

Pf:

Na parametre filtrov majú vlastnosti kondenzátorov zásadný vplyv.

Vlastnosti kondenzátorov s nominálnou kapacitou 100nF na frekvencii 2000Hz pri teplote 24 stupňov Celzia.

{| class="wikitable"
|-
! !! Typ !! Kapacita !! ESR
|-
| [[Súbor:C1.JPG | 150px]] || keramický || 98.3 nF || 13.04 Ohm
|-
| [[Súbor:C2.JPG | 150px]] || keramický || 72.9 nF || 12.5 Ohm
|-
| [[Súbor:C3.JPG | 150px]]|| keramický || 119.6 nF || 9.9 Ohm
|-
| [[Súbor:C4.JPG | 150px]]|| TC215 || 89.8 nF || 5.08 Ohm
|-
| [[Súbor:C5.JPG | 150px]]|| PHE426 || 97.7 nF || 53.4 mOhm
|-
| [[Súbor:C6.JPG | 150px]]|| PHE425 || 100.06 nF || 107 mOhm
|-
| [[Súbor:C7.JPG | 150px]]|| MKT L3|| 101.5 nF || 4.6 Ohm
|}

Súbor:C7.JPG

2013-06-03T07:39:50Z

Pf:

Súbor:C6.JPG

2013-06-03T07:39:29Z

Pf:

Súbor:C5.JPG

2013-06-03T07:39:06Z

Pf:

Kondenzátory

2013-06-03T07:38:49Z

Súbor:C1.JPG

2013-06-03T07:27:09Z

Pf:

Kondenzátory

2013-06-03T07:24:51Z

Pf:

Na parametre filtrov majú vlastnosti kondenzátorov zásadný vplyv.

{| class="wikitable"
|-
! !! Typ !! Kapacita !! ESR
|-
| [[Súbor:C1.JPG|náhľad]] || Text bunky || Text bunky || Text bunky
|-
| Text bunky || Text bunky || Text bunky || Text bunky
|-
| Text bunky || Text bunky || Text bunky || Text bunky
|}

Kondenzátory

2013-06-03T07:24:14Z

Pf: Vytvorená stránka „Na parametre filtrov majú vlastnosti kondenzátorov zásadný vplyv. {| class="wikitable" |- ! !! Typ !! Kapacita !! ESR |- | náhľad || Text bu...“

Na parametre filtrov majú vlastnosti kondenzátorov zásadný vplyv.

{| class="wikitable"
|-
! !! Typ !! Kapacita !! ESR
|-
|
[[Súbor:C1.JPG|náhľad]] || Text bunky || Text bunky || Text bunky
|-
| Text bunky || Text bunky || Text bunky || Text bunky
|-
| Text bunky || Text bunky || Text bunky || Text bunky
|}

Filtre

2013-06-03T07:21:13Z

Pf: /* Dokumentácia k použitým filtrom */

{{navigacia_projekty|Meracie komponenty|{{PAGENAME}}}}
<div itemscope itemtype="http://schema.org/SoftwareApplication">
{| class="prettytable"
|-
|rowspan=9|[[Súbor:Filtre_ico.png|96px|link=measureDemo]]|| Názov || <span itemprop="name">Filtre</span>
|-
| Verzia || <span itemprop="version">0.1</span>
|-
| Opis || <span itemprop="description">Aplikácia pre návrh parametrov frekvenčných filtrov</span>
|-
| Použité knižnice || Knižnica [[Graphs for Android|info.kiwiki.graphlib]]
|-
| Kompatibilita || Minimálna verzia OS <span itemprop="operatingSystem">Android</span>: 3 -FroYo (API 11)
|-
| Vhodné pre || <span itemprop="device">Tablety, telefóny</span> s uhlopriečkou viac ako 3.5"
|-
| Jazyk || angličtina, slovenčina, čeština (<span itemprop="inLanguage">EN, SK, CZ</span>)
|-
| Stiahnutie || pre testetov je k dispozícii alfa verzia
|-
| Autor || <span itemprop="author" itemscope itemtype="http://schema.org/Person"><span itemprop="name">Juraj Ďuďák</span> ([[Redaktor:Juraj]])</span>
|}
</div>

==História zmien==
==Opis aplikácie Filtre==
Aplikácia Filte slúži pre jednoduchý návrh parametrov frekvenčných filtrov. Aplikácia podporuje návrh nasledujúcich typov filtrov:
* dolnopriepustný filter,
* hornopriepustný filter,
* frekvenčnú zádrž,
* frekvenčnú priepusť,
* pásmovú zádrž a
* pásmovú priepusť.
Pre návrh boli vybrané najznámejšie typy zapojení jednotlivých filtrov. Princíp návrhu filtra je jednoduchý:
# zadať hraničnú frekvenciu filtra,
# zadať hodnotu kapacity kondenzátora použitého v schéme.
Aplikácia Filtre následne vypočíta hodnoty všetkých odporov v schéme. Následne je možné na základe vypočítaných hodnôt odporov vybrať reálne hodnoty odporov zo známych rád E12 alebo E24:

'''Štandardné hodnoty rezistorov a kapacít'''
Rada E-12:
1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 8.2

Rada E-24:
1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2

Reálnu hodnotu odporu je možno vybrať 3 spôsobmi:
# priamym výberom jednej hodnoty, ktorá by mala byť najbližšia vypočítanej,
# hodnota hľadaného odporu na nahradená hodnotami 2 odporov zapojených do série,
# hodnota hľadaného odporu na nahradená hodnotami 2 odporov zapojených paralelne.
V prípade 2. a 3. prípadu sa hodnoty rezistorov určia automatiky.

Výstupom je okrem tabuľky vypočítaných presných a reálnych hodnôt rezistorov aj graf, na ktorom je zobrazená frekvenčná charakteristika filtra s vypočítanými a navrhnutými hodnotami odporov.

==Používateľská príručka==
===Hlavné okno aplikácie===
Hlavná obrazovka aplikácie obsahuje zoznam podporovaných filtrov.

[[Súbor:Filtre app 1.png|400px]]

===Obrazovka návrhu filtra===
Obrazovka pozostáva zo 5 okien:
# zadávanie vstupných parametrov,
# schéma zapojenia filtra,
# tabuľka s vypočítanými hodnotami,
# tabuľka s reálnymi hodnotami,
# graf prenosovej funkcie.

{|
| [[Súbor:Filtre app 2.png|400px]]
| [[Súbor:Filtre app 1a.png|400px]]
|-
| Obrazovka návrhu filtra
| Obrazovka návrhu filtra s aktivovanými nápovedami
|}

Každý blok má funkciu okamžitej nápovedy, ktorá sa zobrazí po kliknutí na ikonu "i" v pravom hornom rohu.

1) Blok "''Vstupné parametre''"

Hodnotu frekvencie a kapacity kondenzátora sa zadáva tapnutím na pole so zobrazenou hodnotu kapacity, resp. frekvencie.

2) Blok "''Schéma zapojenia''"

Zobrazuje schému aktuálneho filtra. Po tapnutí na ikonu nápovedy sa zobrazia informácie o fitri a prenosová rovnica filtra.

3) Blok "''Zobraz hodnoty''"

Zobrazujú sa hodnoty vypočítaných odporov, resp. hodnoty zvolených odporov, ak boli už vybrané pomocou dialógu "výber súčiastok".

4) Blok "''Vybrané hodnoty''"

Reálne hodnoty odporov môžu byť vybraté 3mi spôsobmi: priamym výberom súčiastky alebo automatickým výberov, kde sa na dosiahnutie čo nejmenšieho rozdielu vypočítanej a vybranej hodnoty použije sériové, resp. paralelné zapojenie 2 resitorov (sú označené ako Ra a Rb).

5) Blok "''Frekvenčná charakteristika''"

V grafe je možno zobraziť buď prenosovú funkciu, fázovú charakteristiku alebo rozdiel prenosových funkcií filtra s presnými a reálnymi súčiastkami. Zobrazované grafy sú v logaritmickej mierke. Pre podrobnejší náhľad grafu v oblasti žiadanej frekvencie filtra sa dá prepnúť na detailný náhľad, kedy sa v grafe zobrazí blízke okolie žiadanej frekvencie.

[[Súbor:Filtre app 3.png|400px]]

Zobrazenie prenosovej funkcie v detailnom režime, keď je zobrazený prenos filtra s vypočítanými hodnotami resistorov a s vybranými hodnotami rezitorov. Na obrázku vidieť, že nevhodným výberom súčiastok sa frekvencia dolnopriepustného filtra posunula z 500Hz na 525Hz.

===Dialóg zadávania reálnych hodnôt odporov===

==Dokumentácia k použitým filtrom==
===Low pass filter===
<math>
H(s)=\frac{1}{\frac{s^2}{\omega^2}+\frac{s}{\omega_0Q}+1}
</math>

<math>
Q=\frac{1}{\sqrt{R_1R_2C_1C_2}}
</math>

===High pass filter===
=== [[Narrow band pass filter]] ===
===Wide band pass filter===
===Notch filter===
===Band reject filter===

== Komponenty filtrov ==
=== Odpory ===
=== [[Kondenzátory]] ===
=== Operačné zosilňovače ===

Filtre/Narrow band pass filter

2013-05-29T21:29:32Z

Pf: /* Výpočet filtra */

=== Zapojenie filtra ===

<center>
{|class="wikitable"
| align="center" width=500 | [[Súbor:nbpf_01.png ]]
|-
| align="center" width=500 | '''Zapojenie filtra'''
|}
</center>

=== Analýza filtra ===

Analýzu vlastností filtra prevedieme pomocou zovšeobecnenej metódy uzlových napätí. <ref name= "lit1"> [http://www.drp.fmph.uniba.sk/ALEO/aleo.pdf], Elektronika I, Analýza elektronických obvodov, strana 56</ref>. Admitancie prvkov obvodu sú definované ako

:<math> Y_1=1/R_1 </math>
:<math> Y_2=1/R_2 </math>
:<math> Y_{34}=1/(R_3+R_4) </math>

Admitančná matica operačného zosilňovača
:<math>
Y=
\begin{bmatrix}
g_i & 0 \\
-Ag_o & g_o\\
\end{bmatrix}
</math>

kde '''A''' je zosilnenie OZ, '''r<sub>o</sub>=1/g<sub>o</sub>''' je výstupný odpor OZ a '''r<sub>i</sub>=1/g<sub>i</sub>''' je vstupný odpor OZ.
Maticový zápis sústavy rovníc opisujúcich obvod (indexy riadkov a stĺpcov zodpovedajú označeniu uzlov v zapojení) má tvar

:<math>
\begin{bmatrix}
i_1 \\
0 \\
0 \\
0 \\
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
Y_1 & -Y_1 & 0 & 0 \\
-Y_1 & p(C_1+C_2)+Y_1+Y_2 & -pC_2 & -pC_1 \\
0 & -pC_2 & Y_{34}+pC_2+g_i & -Y_{34} \\
0 & -pC_1 & Ag_o & Y_{34}+pC_1+g_o \\
\end{bmatrix}
*
\begin{bmatrix}
u_1 \\
u_2 \\
u_3 \\
u_4 \\
\end{bmatrix}
</math>

Determinant admitančnej matica obvodu pri použití ideálneho operačného zosilňovača má tvar

:<math>
D=Ag_o
\begin{vmatrix}
Y_1 & -Y_1 & 0 & 0 \\
-Y_1 & p(C_1+C_2)+Y_1+Y_2 & -pC_2 & -pC_1 \\
0 & -pC_2 & Y_{34}+pC_2 & -Y_{34} \\
0 & 0 & 1 & 0 \\
\end{vmatrix}
</math>

Komplexná napäťová prenosová funkcia filtra je určená pomerom subdeterminantov

:<math>
K(p) = \frac{D_{14}}{D_{11}}=(-1)^{(1+4)} \frac{p C_2 Y_1}{p^2 C_1 C_2 + Y_{34}*(Y_1+Y_2+p C_1+ p C_2 ) }
</math>

=== Výpočet filtra ===

Pre výpočet vlastností filtra použijeme jednoduchú tabeláciu prenosovej funkcie v jazyku Python. Hodnoty vstupných premenných boli vypočítané programom '''Filtre''' pre frekvenciu 4000Hz a zosilnenie 10x. Vykreslenie charakteristiky je pomocou grafického balíku matplotlib<ref name= "lit2"> [http://www.matplotlib.org], Grafická knižnica matplotlib </ref>.

<source lang="python" line>
from scipy import *
from pylab import *

# Vstupne hodnoty
f=4000
R1=1928; R2=101; R3=36644; R4=1928
C1=20.63e-9; C2=20.63e-9

# Vypocet admitancii
Y1=1.0/R1; Y2=1.0/R2; Y34=1.0/(R3+R4)

# Tabelacia prenosovej charakteristiky
ampl=[]; freq=[]; phase=[]
for f in range(1000, 10000, 10):
p=(2*pi*f)*1.0j
K=-p*C2*Y1/(p*p*C1*C2 -( -(Y34)*( p*(C1+C2)+Y1+Y2 ) ) )
ampl.append(abs(K)) # Vypocet absolutnej hodnoty
freq.append(f)
phase.append(atan(real(K)/imag(K)))

# Vykreslenie prenosovej charakteristiky
plot(freq,ampl); grid(); show()
</source>

<center>
{|class="wikitable"
| align="center" width=500 | [[Súbor:nbpf_02.png | 500px]]
| align="center" width=500 | [[Súbor:phase_02.png | 500px]]
|-
| align="center" width=500 | '''Prenosová charakteristika filtra'''
| align="center" width=500 | '''Fázová charakteristika filtra'''
|}

</center>

=== Odkazy a literatúra ===
<references/>

2013-05-27T19:47:58Z

Pf: Vytvorená stránka „=== Zapojenie filtra === <center> {|class="wikitable" | align="center" width=500 | 400px |- | align="center" width=500 | '''Zapojenie filtra''...“

=== Zapojenie filtra ===

<center>
{|class="wikitable"
| align="center" width=500 | [[Súbor:nbpf_01.png | 400px]]
|-
| align="center" width=500 | '''Zapojenie filtra'''
|}
</center>

=== Analýza filtra ===

=== Výpočet filtra ===

Filtre

2013-05-27T19:42:15Z

Pf: /* Narrow band pass filter */

2012-08-01T05:34:38Z

Pf: