Načrtovanje in priklopi električnih naprav (NPE) – Pasivni filtri

Pripravil/a: Edvard Ipavec
Šola: ŠC Nova Gorica
Predmet: Načrtovanje in priklopi električnih naprav (NPE)
Tema: Pasivni filtri

Dijaki 2. letnika so vodeno preko videokonference simulirali delovanje nizkofrekvenčnega pasivnega RC filtra, merili napetost vhodnega in izhodnega signala, zapisali rezultate v tabelo ter izrisali frekvenčno karakteristiko. Nato so sestavili visokofrekvenčni filter, samostojno posneli frekvenčno karakteristiko z uporabo drugih instrumentov in rezultate objavili v spletni učilnici. Rezultate so primerjali na naslednji videokonferenci, kjer so dijaki delili in komentirali rezultate.

Cilji in kompetence:

  • spoznajo vlogo kondenzatorjev in uporov v filtrih
  • ločijo vrste filtrov glede na obliko karakteristike
  • uporabijo različne instrumente za pridobivanje merilnih rezultatov
  • analizirajo vpliv postavitve in vrednosti elementov na karakteristiko
  • sklepajo o uporabi različnih filtrov v avdio tehniki
  • konstruirajo pasovne filtre
  • izdelajo grafično predstavitev rezultatov
  • delijo, komentirajo in vrednotijo rezultate, sodelujejo pri reševanju težav

Potek dela in navodila:

  1. Dijaki dobijo prva navodila o zgradbi in parametrih vezja, ter o postopkih simulacije s programom EWB ali Multisim v spletni učilnici, kamor tudi oddajo rezultate
  2. Na videokonferenci pogledajo nekaj oddanih nalog, profesor jih opozori na napake. Dijake nato vodi pri zajemanju merilnih rezultatov, izdelavi tabele in grafičnega prikaza frekvenčne karakteristike. Pojasni, zakaj se za frekvenčno skalo uporablja logaritemsko merilo in prikaže, katero obliko grafov v Excellu je najprimerneje uporabiti
  3. Z dijaki obnovijo znanje o frekvenčni odvisnosti impedance kondenzatorja, nato pa skupaj ugotavljajo, kako se vezje obnaša pri nizkih in visokih frekvencah. Dijaki spoznajo pojem mejne frekvence, dogajanje si ogledajo s pomočjo časovnega poteka signalov in kazalčnega diagrama. Na osnovi teh znanj dijaki poskusijo konstruirati visokofrekvenčni in pasovni filter.
  4. Dijaki dobijo nova navodila v spletni učilnici, samostojno opravijo simulacijo meritev in pripravijo predstavitev rezultatov. Izdelke objavijo v spletni učilnici, kjer jih profesor komentira in daje navodila za odpravljanje napak in izboljšave
  5. Na naslednjem videokonferenčnem srečanju dijaki delijo svoje izdelke, jih primerjajo med seboj, komentirajo in zagovarjajo svoje rezultate. Po analizi rezultatov se odločijo za najboljše rešitve in uporabijo pridobljeno znanje pri načrtovanju kompleksnejših vezij.


Vrednotenje in povratna informacija:

Vsako v spletno učilnico oddano nalogo profesor pregleda in jo komentira. Pri nepopolnih nalogah poda navodila za izboljšave. Med samo izdelavo naloge dijaki komunicirajo med seboj in z učiteljem preko sporočil v komunikacijah v e-asistentu. Na videokonferenci dijaki predstavijo svoje izdelke, tako najboljše kot tudi takšne z značilnimi napakami. Te dijaki komentirajo in podajo predloge za izboljšave.


Refleksija, predlogi za izboljšanje:

  • Večina dijakov je nalogo opravila zelo dobro, simulacijo in zajem podatkov so izvedli pravilno, največ težav so imeli pri grafični predstavitvi rezultatov, predvsem z uporabo logaritemskega merila.
  • Nekaj težav je bilo s strojno opremo, saj nekateri dijaki na računalnikih niso imeli mikrofonov in kamer. Problem so rešili tako, da so se na videokonferenco prijavili tako z računalnikom kot s telefonom.
  • Ker meritev dijaki niso izvajali v laboratoriju, je za dodatno individualno pojasnjevanje potrebnega veliko časa, saj dijaki niso opravljali naloge hkrati. Pri dodelitvi nalog so zato potrebna zelo jasna navodila.
  • S tehnologijo so dijaki nadomestili merjenja na realnih elementih z realnimi instrumenti, obogatena je bila z uporabo instrumentov, ki jih pri realnih merjenjih ne bi uporabljali. Lahko so eksperimentirali z vrednostmi elementov in analizirali vplive na lastnosti vezij.
  • Predstavitev rezultatov je bila učinkovitejša, z deljenjem rezultatov in možnostjo primerjanja in komentiranja ter analize rezultatov so dijaki lahko sami vrednotili izdelke in izbrali najprimernejše rešitve.
  • Višje cilje so dosegli, ker so z lastnim delom, in ne samo s sledenjem navodil, načrtovali in preizkusili kompleksnejša vezja, za obravnavo katerih pri običajnem pouku ne bi imeli dovolj časa.
Preskoči na orodno vrstico