Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Расчёт активного фильтра нижних частот (ФНЧ) четвёртого порядка

Читайте также:
  1. Амплитудно-частотная характеристика.
  2. Анархия - мать порядка.
  3. АНАРХИЯ ПОД МАСКОЙ ПОРЯДКА. ДВА ПЕРВЫХ ПТОЛЕМЕЯ
  4. Б)безбелковый фильтрат плазмы крови
  5. Базисная схема (суперструктура) текста, специфика ее единиц и их порядка в текстах различных форм речи (повествование, рассуждение, описание, предписание).
  6. Билет 53. Производные и дифференциалы высшего порядка, их вычисление
  7. Биопрепараты для создания активного иммунитета. Вакцины, анатоксины. Принципы их получения.
  8. Бланки для теплотехнического расчёта
  9. В каком диапазоне частот человек воспринимает колебания упругой среды как звук
  10. в широком диапазоне частот

Задание по курсу «Преобразование сигналов». Часть 1.

 

Теоретические сведения об активных фильтрах, их схемы, формулы и методика расчёта приведены в [1] на стр. 100 – 108 и в [2] на стр. 86 – 96. Исходные данные, необходимые для проведения расчётов, приведены в индивидуальном задании, где использованы следующие обозначения:

1. Тип фильтра

2. Тип звена, на котором реализуется фильтр:

3. Значение частоты среза фильтра – f с

4. Уровни пульсаций в полосе пропускания q1 и полосе задержания q2.

5. Модуль номинального коэффициента усиления всего фильтра (а не каждого каскада) - А

 

В ходе выполнения работы необходимо выполнить следующие расчёты:

· рассчитать параметры элементов схемы заданного ФНЧ четвёртого порядка

· определить его передаточную функцию с расчётными численными значениями коэффициентов

· используя подстановку p = j2pf в передаточной функции, построить графики амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик фильтра (АЧХ и ФЧХ).

 

Далее проводят моделирование работы и основных характеристик фильтра с помощью программы Electronics Workbench, Multisim или другой программы моделирования:

· снять АЧХ каждого из каскадов фильтра

· АЧХ и ФЧХ всего фильтра

· переходную характеристику (ПХ) фильтра в виде реакции на скачок входного напряжения

 

Расчёт параметров элементов схемы ФНЧ проводят по методике, изложенной в литературе [1] на стр.105 – 108, или в [2] на стр. 94 – 96.

Примечания по расчету фильтра

· В [2] на стр. 95 допущена ошибка в формуле для расчёта R7 биквадратного звена неполиноминального фильтра. Правильная формула R7 = aR3/(Ac). В [1] приведена правильная формула.

· Необходимо учитывать, что конфигурация, расчетные формулы и выходной узел биквадратного звена различаются для фильтров разного типа.

В случае несоответствия результатов исследования фильтра ожидаемым результатам, нужно провести проверку правильности его расчёта. Для проверки определяют передаточные функции (ФП) отдельно для каждого каскада фильтра, причем двумя способами. Во-первых, путём подстановки рассчитанных значений номиналов резисторов и конденсаторов каскадов фильтра в формулы (3.16) – (3.19) из [1], или (166) – (169) из [2]. Во-вторых, ФП определяют из общих теоретических формул (3.14) и (3.15) из [1], или (164) и (165) из [2], используя исходные данные для расчета фильтра. Если ФП каскадов фильтра полученные двумя способами совпадают с точностью до постоянного множителя А без учёта знака, то расчет выполнен правильно и ошибка допущена в ходе построения схемы фильтра или ее моделирования. Однако, формулы для теоретических ФП и ФП каскадов записаны в различной форме и для сравнения их нужно предварительно привести к одинаковому виду, например разделить все коэффициенты теоретической формулы на свободный коэффициент.

Отчёт по работе должен содержать:

· результаты расчётов элементов ФНЧ

· формулы ФП каскадов ФНЧ

· схему ФНЧ со значениями номиналов элементов

· графики АЧХ каждого каскада фильтра в логарифмическом масштабе (удобнее в [дБ])

· графики АЧХ всего фильтра в полулогарифмическом и логарифмическом масштабе в [дБ]

· график ФЧХ всего фильтра в полулогарифмическом масштабе

· график ПХ всего фильтра

Примечания по моделированию фильтра

· Моделирование рекомендуется проводить в диапазоне изменения частоты от (0,02÷0,05)×fс до (30÷50)×fс.

· Для фильтра Бесселя снять ФЧХ в линейном масштабе в примерном диапазоне частот 0 ÷ fс.

Отчёт по работе должен содержать оценку результатов расчётов фильтра его моделирования:

· качественную оценку соответствия полученных характеристик заданному типу фильтра

· соответствие коэффициента усиления A и частоты среза fс заданным значениям

· количественную оценку скорости спада АЧХ в полосе заграждения в [ дБ/дек ]

· оценку по ПХ времени установления выходного напряжения с погрешностью 10%, 3% и 1%

· количественную оценку пульсаций АЧХ фильтров Ч, ИЧ, Э в полосах пропускания и заграждения

· количественную оценку нелинейности ФЧХ фильтра Бесселя до частоты fс.

 

Литература.

1.Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. -Л.: Энергоатомиздат, 1988.

2.Гутников В.С. Фильтрация измерительных сигналов. – Л.: Энергоатомиздат, 1990.

№ вар. Тип ФНЧ Тип звена 1 Тип звена 2 Частота среза fc Модуль КУ A q1 q2  
        кГц   дБ дБ  

 




Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 44 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

<== 1 ==> |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав