Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Февраля 2011 в 18:50, курсовая работа
Для каждого из них выполнить следующие операции:
1.Определить необходимый порядок фильтра для обеспечения заданной крутизны спада АЧХ.
2.Выполнить расчёт основных параметров фильтра, получить выражение для коэффициента передачи фильтра в функции частоты.
3.Используя пакет MathCAD построить желаемую ЛАЧХ фильтра.
4.Составить принципиальную схему фильтра, выполнить расчёт параметров компонентов.
5.Выбрать активные и пассивные элементы фильтра, используя справочные данные ОУ и номинальные ряды пассивных элементов.
6.Произвести моделирование разработанного фильтра с использованием пакета Electronics Workbench.
Задание на курсовую работу 4
1 Расчет фильтра нижних частот 5
1.1 Расчет основных параметров ФНЧ 5
1.2 Построение ЛАЧХ фильтра в Mathcad 6
1.3 Составление принципиальной схемы, расчет параметров компонентов 7
1.4 Моделирование рассчитанного фильтра в пакете Electronics Workbench 10
2 Расчет фильтра верхних частот 11
2.1 Расчет основных параметров ФВЧ 11
2.2 Построение ЛАЧХ фильтра в Mathcad 11
2.3 Составление принципиальной схемы, расчет параметров компонентов 12
2.4 Моделирование рассчитанного фильтра в пакете Electronics Workbench 14
3 Расчет полосового фильтра 15
3.1 Расчет параметров компонентов принципиальной схемы ПФ 15
3.2 Построение ЛАЧХ фильтра в Mathcad 16
3.3 Составление принципиальной схемы, расчет параметров компонентов 17
3.4 Моделирование фильтра в пакете Electronics Workbench 19
4 Расчет заграждающего фильтра 19
4.1 Расчет параметров компонентов принципиальной схемы ЗФ 20
4.2 Построение ЛАЧХ фильтра в Mathcad 20
4.3 Составление принципиальной схемы, расчет параметров компонентов 21
4.4 Моделирование фильтра в пакете Electronics Workbench 22
Заключение 24
Литература 25
Рисунок 3.2.1 – ЛАЧХ идеального ПФ
Для реализации заданного фильтра используется схема фильтра с положительной обратной связью.
Для упрощения расчетов принимаем
Задаемся значением сопротивления R =36 кОм, тогда
Из ряда номинальных значений ёмкостей возьмем конденсатор величиной 0.47 нФ.
Резонансная круговая частота фильтра:
Коэффициент усиления
на резонансной частоте
Из ряда номинальных сопротивлений возьмем резистор 30 кОм.
Получаем:
Рисунок
2.3.1 – ЛАЧХ разработанного ФНЧ
Рисунок
3.4.1 – Схема полосового фильтра
с положительной обратной связью
Рисунок
3.4.2 – ЛАЧХ полосового фильтра при моделировании
в пакете Electronics Workbench
Рассчитаем полосовой фильтр с крутизной спада АЧХ -20 дб/дек. Схема фильтра на основе Т-образного моста. Частота среза fg = 1755 Гц, ширина полосы заграждения Ω= 340Гц.
Для обеспечения заданной крутизны спада применяем фильтр 2-го порядка.
Нормированная полоса частот равна:
Коэффициент усиления равен:
Передаточная
характеристика:
Передаточная характеристика ЗФ получается из передаточной характеристики ФНЧ путем замены:
Рисунок
4.2.1 – ЛАЧХ идеального ЗФ
Для реализации заданного фильтра используется схему фильтра на основе Т-образного моста.
Задаемся значением емкости
Получаем:
Ом
Возьмем из ряда номинальных значений сопротивления 27 кОм и 0.47 кОм
Коэффициент усиления обеспечивается сопротивлениями обратной связи, рассчитаем их:
Ом
Возьмем из ряда номинальных значений сопротивления 24 кОм и 0,82 кОм.
Для резисторов R/2, будем использовать два резистора 13 кОм и 0,75 кОм.
Передаточная
характеристика:
Рисунок
4.3.1 – ЛАЧХ разработанного ЗФ
Рисунок
4.4.1 – Схема заграждающего фильтра
на основе Т-образного моста
Рисунок 4.4.2 – ЛАЧХ заграждающего фильтра при моделировании в пакете Electronics Workbench