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ISTRUZIONE PROFESSIONALE

ESERCITAZIONI - PRATICHE 3a - "OPERATORE TELECOMUNICAZIONI"

FILTRO PASSA-BANDA A REAZIONE MULTIPLA

MODULO 1.1

By Vittorio Crapella

SCHEMA:               PER VEDERE L'ESPERIENZA SVOLTA IN LABORATORIO

Si chiama a reazione multipla perché dall'uscita si riporta segnale verso 
l'ingresso attraverso due rami uno capacitivo e uno resistivo.   

Dalla teoria sappiamo che un filtro passa banda é caratterizzato da una 
frequenza di risonanza Fo  e dalla larghezza di banda  B = F2 - F1  
frequenze di taglio superiore ed inferiore determinate sulla curva di 
risposta a - 3dB del valore a Fo o pari al 70 %  del valore max .       
Il rapporto fra  Fo e B danno origine ad un numero chiamato fattore di 
merito che si indica con Q e che ci indica quanto il circuito é selettivo 
(più il Q é elevato più la banda é stretta)

            Q = Fo / B

Infatti per ottenere un numero di Q alto deve essere B piccolo.
Il circuito raffigurato si presta per realizzare circuiti passa banda a 
basse frequenze per Q non superiori a 10.
Essendo il filtro di tipo attivo  (dovuto all'amplificatore OP) vi sarà 
anche un guadagno alla Fo che si indica con:

Go = R3 / 2 R1     da cui   R3 =  2 Go R1

Esiste una relazione tra  Q e Go tale da imporre 
       
Q > Go / 2     
dove   Q < 10 La frequenza di risonanza Fo é: 

DIMENSIONAMENTO COMPONENTI:

Per il dimensionamento bisogna imporre i dati desiderati tenendo presente 
quanto precedentemente esposto.
Il dati fondamentali saranno  Fo,  B , Go  inoltre si impone un valore a  
C  a piacere ( ordine di grandezza  dei nF).

Esempio: Progettare un filtro passa banda con 
Fo = 800 Hz , Go =1 , B = 100 Hz.  e  C = 10 nF

sará          Q = Fo / B  =   800 / 100  =  8  

R1 = 8 / 6,28 x 800 x 10 nF =  159 Kohm - Valore commerciale   150 K

R2 = 8 /6,28 x 800 x 10 x 127 = 1,25 Kohm - Valore commerciale 1,2 k

R3 = 2 x 1 x 150 =  300  Kohm - Valore commerciale  330 K

Considerato che i valori di R1 e R3 sono stati approssimati ai valori 
commerciali ne consegue che per poter tarare il filtro sulla 
frequenza voluta srá necessario agire su R2 (trimmer da 2K).

SCHEDA DI LAVORO:

1) - Realizza su breadbord il circuito dello schema, alimentalo con 
     tensione duale e manda un segnale d'ingresso con il generatore 
     di BF di  1 Vpp alla frequenza di 800 Hz.

2) - Tara il trimmer affinché l'uscita abbia la massima ampiezza 
     cioè risuoni su Fo.

3) - Varia la frequenza del generatore verso il basso e poi verso 
     l'alto affinché l'uscita diventa 0,7 rispetto al valore massimo 
     alla Fo e annotate la F1 (bassa) e F2 (alta) e ricavate B=F2-F1.

4) - Ricava per punti la curva di risposta  (tre ricavati al punto 3)
     a partire da 300 Hz  a salire fino a 1300 Hz circa.

5) - Sposta il trimmer  prima tutto antiorario e poi tutto in senso 
     orario e rimisura la frequenza di risonanza in entrambi i casi, 
     annotando sempre la massima tensione alla risonanza, 
     le F1 e F2 come al punto 3 e la B.

6) - Verifica che il Go, la B corrisponda a quello ipotizzato con i 
     calcoli.
 

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