Звуковое вешание - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа
Расчет аналогового фильтра нижних частот и основных характеристик фильтра. Граничная частота полосы непропускания. Реализация передаточных функций фильтров. Денормированные значения емкостей. Полиномиальные фильтры Баттерворта, Чебышева и Гаусса.
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.
В процессе выполнения задания необходимо:
а) по данным таблицы 1 (в соответствии с вариантом задания необходимо выбрать данные для расчета аналогового фильтра нижних частот (АФНЧ). Расчет характеристик фильтра ведется по заданным значениям неравномерности группового времени запаздывания (Amax, дБ) в полосе пропускания (граничная частота fPP ) и требуемому затуханию (Amin, дБ) на граничной частоте полосы непропускания (fpn) (рис. 1)
б) рассчитать минимальный порядок АФНЧ Баттерворта и Чебышева;
в) для фильтра имеющего наименьший порядок рассчитать с помощью программной среды MathCAD амплитудно-частотную (АЧХ), фазо-частотную (ФЧХ) характеристики и зависимость группового времени запаздывания от частоты (ф(w));
г) сравнить полученные значения времени запаздывания с нормами для звуковых сигналов в радиовещательных трактах (таблица 2). Если полученные значения для выбранного типа АФНЧ не удовлетворяют нормам, то необходимо выполнить аналогичные расчеты для другого типа фильтра и произвести окончательный выбор типа АФНЧ (если оба типа не удовлетворяют требованиям, то необходимо уменьшить требования к АФНЧ по Amin на 2-10 дБ пока требования не будут удовлетворяться и повторить расчеты.
д) произвести расчет элементов схемы выбранного типа АФНЧ и составить схему.
Для выбранных параметров в программной среде «MathCAD» определяем значения Nb и Nc:
Запишем программы расчета фb(w) и фc(w):
На одном графике строим зависимости фd(w), фb(w) и фc(w):
Рисунок 2- График зависимости фd(w), фb(w) и фc(w) при N=60
Можно сделать вывод, что при заданных значениях Аmax, Аmin и wn данные фильтры не могут удовлетворять требованиям стандартов по групповому запаздыванию сигнала так как условия фd ? фс или фd ? фb, не выполняется, следовательно, необходимо уменьшить требования к АФНЧ по Amin на 2-10 дБ для фильтра меньшего порядка, следовательно для фильтра Чебышева, возьмем Amin=30 дБ, получаем
Рисунок 3- График зависимости фd(w), фb(w) и фc(w) при N=30
Теперь выполняются оба условия, значит, но, в данном случае целесообразно выбрать фильтр Чебышева, так как он имеет меньший порядок.
Далее построим нормированную АЧХ фильтра, удовлетворяющего всем требованиям и имеющего меньший порядок
Рисунок 4 - АЧХ рассчитанного фильтра.
Вывод: В данном задании мы рассчитали порядок фильтра, выбрали тип фильтра и построили его АЧХ. Поскольку групповое время запаздывания является производной от аргумента амплитудно-частотной характеристики фильтра (H(w)):
а H(w) определяется через значения полюсов аппроксимирующих полиномов, количество и значения которых я вычисляла по следующей схеме:
- определила порядки фильтров Баттерворта и Чебышева для заданных значений Аmax,Аmin, wn (нормированной частоты полосы непропускания fд/2 деленной на fв), для фильтра Баттерворта:
Nb присвоила целое значение, но не меньше расчетного (Nb:=ceil Nb)
- на одном графике я построила две зависимости:
где w нормированная относительно fв частота (f, деленная на fв)
фd построена по данным таблицы 2 путем кусочно-линейной или сплайн интерполяции (в среде MathCAD), с учетом того, что w в таблице 2 в кГц равна f/10, где f - текущая частота в Гц;
- Получилось, что для всех частот, приведенных в таблице 2 для фильтра, имеющего наименьшее значение N фd ? фс и фd ? фb, при Аmin=30. В результате я выбрала фильтр меньшего порядка, а именно фильтр Чебышева. Можно отметить, что что фильтры Баттерворта обеспечивают максимально плоское ослабление в полосе пропускания (легче удовлетворить требования по Аmax и ф(w), а фильтры Чебышева обеспечивают значительно большее рабочее ослабление Аmin чем фильтр Баттерворта при равных значениях Аmax и N.
2 РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ АНАЛОГОВОГО ФИЛЬТРА НИЖНИХ ЧАСТОТ (АФНЧ)
Обычно активные фильтры формируются в виде каскадного соединителя четырехполюсников, обладающих относительно простой структурой и называемых звеньями ARC - фильтра (рисунок 5).
При этом степень передаточной функции отдельного звена не превышает числа 2. Поэтому при нечетном числе звеньев в фильтре N, одно звено фильтра будет первого порядка.
Реализация передаточных функций фильтров на активных RC-цепях осуществляется следующим образом. Заданную функцию H(p) порядка m разбивают на произведение передаточных функций не выше второго порядка, то есть H(p) = H1(p)H2(p)…Hm(p).
Каждую передаточную функцию Hi(p) реализуют в виде ARC-звена первого или второго порядка. Схему ARC-фильтра получают путем каскадного соединения фильтров. Полиномиальные фильтры (Баттерворта, Чебышева, Гаусса) можно реализовать по одной схеме.Нам, в соответствии с расчетом, требуется фильтр 4-го порядка.
Полюса функции p1, p2, p3, p4 найдены такими:
Порядок фильтра четный, следовательно, в данном фильтре будут звенья только второго порядка.
Первая пара комплексно-сопряженных полюсов p1 и p2
(p - p2)(p - p3) = p2 + 0.08p + 0.8946;
Поскольку искомых величин больше, чем уравнений, зададимся частью из них. Выберем приемлемые значения проводимостей G1, G3 и G4 равными 10-3 см, то есть R1 = R3 = R4 = 1кОм. Далее из 2-го и 3-го уравнений получаем:
Аналогично проводим вычисления со второй парой комплексно сопряженных полюсов:
(p - p3)(p - p4) = p2 + 0.412p + 0.196;
И для второго звена фильтра получаем: С3 = 131.3 нФ, С4 = 76.4 нФ.
В итоге заданная функция H(p) = Hp1(p)Hp2(p) получается вида:
Рисунок 6 - Принципиальная схема рассчитанного аналогового АФНЧ
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
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
Общая характеристика и принцип действия фильтров нижних частот. Схема простейшего низкочастотного фильтра. Схематическое изображение пассивного RC-фильтра нижних частот и его амплитудно-частотная характеристика. Области применения данных фильтров. презентация [3,2 M], добавлен 16.12.2013
Способы решения задач синтеза. Этапы расчета элементов фильтра нижних частот. Определение схемы заданного типа фильтра с минимальным числом индуктивных элементов. Особенности расчета фильтр нижних частот Чебышева 5-го порядка с частотой среза 118 кГц. контрольная работа [525,0 K], добавлен 29.06.2014
Методы синтеза электрического фильтра нижних и верхних частот. Аппроксимация частотной характеристики рабочего ослабления фильтра. Реализация схемы фильтров по Дарлингтону. Денормирование и расчёт ее элементов. Определение частотных характеристик фильтра. курсовая работа [2,4 M], добавлен 23.01.2011
Расчет аналогового фильтра нижних частот. Графики зависимостей группового времени запаздывания от частоты, амплитудно-частотных характеристик выбранных типов фильтров и схемы АФНЧ. Обобщенная функциональная схема тракта записи и воспроизведении звука. курсовая работа [993,5 K], добавлен 04.12.2014
Характеристика фильтра низких частот. Фильтр Баттерворта, Чебышева и Бесселя. Определение порядка фильтра и количества звеньев. Структурная схема фильтра низких частот каскадного типа восьмого порядка. Основные номиналы элементов для четвертого звена. контрольная работа [172,8 K], добавлен 29.05.2012
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
Звуковое вешание контрольная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Формы и системы заработной платы
Практическая Работа 6 По Географий
Курсовая Работа На Тему Колер І Свет У Творчасці А. Салаўя
Амортизация Основных Средств Курсовые Работы
Реферат: Планирование и оптимизация сумм налоговых обязательств 2 современное состояние налоговой системы РФ на примере сфо предложения по взиманию и перераспределению региональных налогов в РФ
Сочинение: Анализ стихотворения Памятник
Дипломная работа по теме Административное принуждение и ответственность
Дипломная работа по теме Общая характеристика административных правонарушений, посягающий на общественный порядок и общественную безопасность
Реферат: How To Find A Good Boyfreind Essay
Пособие по теме Билеты к экзамену по статистике
Реферат: Фитопланктон как начальная стадия в рационе питания гидробионтов. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Створення компілятора
Написать Сочинение Рассуждение По Теме Дракон
Контрольная работа: Количественная теория денег
Реферат: Здібності та їх розвиток
Контрольная Работа По Курсу Биологии
Курсовая работа по теме Социализация личности сущность, этапы, содержание
Реферат: Органическое поражение ЦНС
Реферат по теме Л.Д. Троцкий: жизнь в революции
Реферат по теме Остеомиелит огнестрельного происхождения: лечение, патологическая анатомия и патогенез
Актуальные проблемы землепользования при строительстве объектов недвижимости в РФ - Государство и право дипломная работа
Судебные экспертизы при расследовании экстремизма - Государство и право статья
Растения семейства розовых - Биология и естествознание реферат