Проектирование пассивного фильтра - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Расчет эллиптического фильтра высоких частот Золотарева–Кауэра. Определение неравномерности затухания в полосе пропускания. Связь коэффициента отражения с неравномерностью затухания. Нормирование и преобразование величин. Расчет АЧХ и ФЧХ фильтра.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого президента России Б. Н. Ельцина»
Кафедра теоретических основ радиотехники
Проектирование пассивного фильтра( Вариант № 24)
В данной работе рассчитан эллиптический фильтр высоких частот Золотарева - Кауэра. АЧХ такого фильтра имеет колебательный характер в полосе пропускания и полосе задерживания. ФЧХ наиболее динамично меняется вблизи частоты среза. На частотах, сильно отличающихся от частоты среза, ФЧХ почти не изменяется. Для того чтобы определить число схемных элементов (порядок фильтра), необходимо знать неравномерность затухания в полосе пропускания и гарантированное затухание в полосе задерживания. Неравномерность затухания в полосе задерживания связана с коэффициентом отражения.
Связь коэффициента отражения с неравномерностью затухания можно найти в справочниках по расчету фильтров. Также в справочниках даны таблицы нормированных параметров схемных элементов. В соответствии с неравномерностью затухания и частотой гарантированного затухания по таблице определяется набор значений элементов схемы. Поскольку ФВЧ легко преобразуется в ФНЧ или ПФ, литература содержит данные только для ФНЧ, поэтому перед началом расчетов необходимо перейти к фильтру-прототипу путем нормирования частот среза и гарантированного затухания. Далее следует вычислить коэффициенты преобразования элементов ФНЧ в элементы ФВЧ, а затем и параметры самих элементов.
fs - частота гарантированного затухания;
A - гарантированное затухание в полосе подавления;
A - неравномерность частотной характеристики в полосе пропускания;
Щс - нормированная частота среза ФВЧ;
Щs - нормированная гарантированного затухания ФВЧ;
Щс_нч - нормированная частота среза фильтра-прототипа;
Щs_нч - нормированная гарантированного затухания фильтра-прототипа;
Задача данной работы - рассчитать эллиптический ФВЧ со следующими характеристиками: сопротивления нагрузки R1=R2=80(Ом); частота среза fc=1(МГц); частота гарантированного затухания fs=780(кГц); коэффициент затухания =10%; гарантированное затухание в полосе подавления A=30(дБ). Поскольку на практике чрезвычайно сложно создать фильтр с параметрами элементов чётко соответствующими рассчитанным, необходимо учесть влияние на АЧХ и ФЧХ разброса значений ёмкостей и индуктивностей. В работе будет учтен разброс ёмкостей и индуктивностей в пределах 5%.
Нормирующие величины: fс=6,283(МГц) и R=80(Ом)
Исходя из этих условий, выберем эллиптический ФНЧ 8-го порядка с нормированной частотой гарантированного затухания Щs=1,299107 и гарантированным затуханием в полосе подавления A=65,6(дБ).
Реализацию такого фильтра можно осуществить двумя способами: с преобладающим числом ёмкостей или преобладающим числом индуктивностей. Выберем второй способ, т.к. при преобразовании фильтра-прототипа в ФВЧ все реактивные элементы поменяют характер сопротивления, и полученный ФВЧ будет содержать преобладающее число ёмкостей. Причина такого выбора в том, что конденсаторы обычно имеют более высокую добротность, чем катушки индуктивности.
Принципиальная схема фильтра находится в приложении 1.
На схеме видно, что фильтр содержит 3 ветви, в которых на разных частотах происходит резонанс напряжений, вследствие чего на частотах резонанса на выходе наблюдается полное затухание.
Сi, Lj - значения ёмкостей и индуктивностей элементов фильтра; сi, lj - нормированные значения ёмкостей и индуктивностей элементов фильтра-прототипа, KL и KC - коэффициенты преобразования.
Зададим выражения для АЧХ и ФЧХ при помощи укороченной матрицы узловых проводимостей Y(щ). Тогда комплексная частотная характеристика фильтра примет вид: ,
где ?15 - алгебраическое дополнение элемента матрицы Y(щ), представляющего собой взаимную проводимость входного и выходного узлов; ?11 - алгебраическое дополнение элемента собственной проводимости входного узла; ?11,55 - двойное алгебраическое дополнение, полученное путем вычеркивания из матрицы Y(щ) 1й и 5й строк, 1го и 5го столбцов.
Графики АЧХ и ФЧХ представлены в приложении 2
По графикам видно, что наименьшее затухание в полосе задерживания составляет 71,583(дБ), т.е. выходной сигнал составляет 2,64•10-4 от входного, что удовлетворяет техническому заданию. В полосе пропускания неравномерность затухания незаметна, т.к. составляет лишь 0,044(дБ). При стремлении частоты входного сигнала к бесконечности затухание равно 6(дБ). По ФЧХ можно пронаблюдать, как меняется характер полного сопротивления фильтра в зависимости от частоты.
Графики АЧХ и ФЧХ с учтенным разбросом параметров представлены в приложении 3
Анализ влияния разброса параметров схемных элементов показал, что вследствие отклонения параметров от номинальных значений частоты резонанса, среза и гарантированного затухания меняют свои значения.
В ходе работы выяснилось, что для получения КЧХ, соответствующей теории, нужно задавать параметры элементов с точностью не меньшей, чем 6 значащих цифр. Это означает, что задача создания такого фильтра практически не реализуема. Однако при повышении точности измерений можно сколь угодно приблизиться к идеальному варианту.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАССИВНЫХ И АКТИВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ: Методические указания к курсовой работе /В.Г. Коберниченко, А.П. Мальцев, Ю.В. Шилов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003. 38 с.
СПРАВОЧНИК ПО РАСЧЕТУ ФИЛЬТРОВ. США, 1969. Пер. с англ., под ред. А.Е. Знаменского. М., «Сов. радио», 1974. 288с.
СПРАВОЧНИК ПО РАСЧЕТУ ФИЛЬТРОВ. Пер. с нем., под ред. Н.Н. Слепова. М., «Радио и связь», 1983. 752с.
Фильтры на основе операционных усилителей. Расчет полосового фильтра на операционных усилителях. Электрическая схема активного фильтра верхних и нижних частот. Усиление в полосе пропускания фильтра. Коэффициент прямоугольности для уровней затухания. курсовая работа [195,1 K], добавлен 19.11.2010
Параметры элементов и характеристики проектируемого фильтра. Частотное преобразование фильтра-прототипа нижних частот. Расчет полосно-пропускающих фильтров и сумматора. Кольцевые и шлейфные мостовые схемы, бинарные делители мощности, пленочные резисторы. курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.01.2016
Выделение полезной информации из смеси информационного сигнала с помехой. Математическое описание фильтров. Характеристика фильтра Баттерворта и фильтра Чебышева. Формирование шаблона и определение порядка фильтра. Расчет элементов фильтра высоких частот. курсовая работа [470,3 K], добавлен 21.06.2014
Расчет нормированных и ненормированных величин АЧХ фильтра. Разновидности фильтров нижних частот: с характеристиками затухания (Баттерворта), с равноволновыми характеристиками затухания (фильтры Чебышева), со всплесками затухания (фильтры Золотарёва). реферат [264,8 K], добавлен 04.06.2009
Разработка фильтра высоких частот с характеристикой Чебышева при неравномерности АЧХ 3 дБ второго порядка. Расчет принципиальной схемы, выбор компонентов. Выбор резисторов и конденсаторов из диапазона стандартных значений. Переходная характеристика схемы. контрольная работа [251,1 K], добавлен 10.12.2015
Цифровой фильтр с заданными характеристиками: рабочие коэффициенты, передаточная функция, параметры и структура. Программная и аппаратная реализация спроектированного фильтра, его тестирование. Особенности режимов работы фильтра в полосе пропускания. контрольная работа [1,9 M], добавлен 19.09.2012
Физические основы и принцип действия широкополосных фильтров. Пример расчета фильтра нижних частот (ФНЧ) на заданные параметры. Полная принципиальная схема ФНЧ. Расчет промежуточного и оконечного полузвена. Построение полной характеристики затухания ФНЧ. курсовая работа [878,6 K], добавлен 21.01.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Проектирование пассивного фильтра курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Курсовая работа: Проектирование учебного занятия в форме лабораторного занятия по специальности Статистика. Скачать бесплатно и без регистрации
Эссе На Тему Почему Нужно Самообразовываться
Эссе На Тему Роль Первого Президента
Реферат: Особенности формирования социальных фондов в странах рыночной экономики. Порядок расчетов с внебюджетными социальными фондами . Скачать бесплатно и без регистрации
История Создания Евросоюза Реферат
Дипломная работа по теме Балльный метод оценки хлебобулочных изделий
Контрольная работа: Конституция зарубежных стран
Курсовая работа: Конкуренция в рыночной системе
Латентная Преступность Курсовая 2022
Семейное и наследственное право россии 18 в.
Реферат: Учет материальных затрат по центрам ответственности
Будут Ли Дети Писать Декабрьское Сочинение
Реферат по теме Гипсокартонные работы в строительстве
Доклад: О половом альтруизме
Реферат: Leprosy Essay Research Paper Disease ProjectLeprosyOut of
Реферат: Violence In Sports Essay Research Paper For
Сочинение Описание 7 Класс Русский Язык
Реферат: Взаимодействие предприятия и окружающей среды
Эссе На Тему Чем Интересен Мир
Научные краеведческие общества
Первое и второе народные ополчения, и освобождение Москвы от польских интервентов - История и исторические личности реферат
Правовой режим вещей как объектов гражданского права - Государство и право курсовая работа
Реорганизация и ликвидация юридических лиц - Государство и право курсовая работа