Проектирование устройств фильтрации
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ого воспользуемся следующими выражениями:
Построим АЧХ ФВЧ.
Рисунок 5.2 - АЧХ ФВЧ в денормированном виде
Построим ФЧХ ВФЧ
Рисунок 5.3 - ФЧХ ФВЧ в денормированном виде
Построим характеристику рабочего затухания.
Рисунок 5.4 - ХРЗ ФВЧ в денормированном виде
Построим характеристику группового времени запаздывания
Рисунок 5.5 - ХГВЗ ФВЧ в денормированном виде
Построим импульсную и переходную характеристики
Рисунок 5.6 - ИХ ФВЧ в денормированном виде
Рисунок 5.7 - ПХ ФВЧ в денормированном виде
Анализ результатов вычислений показывает, что операция денормирования произведена верно, так как характеристики фильтра в денормированном виде отличны от характеристик в нормированном виде представляемой областью частот.
6. Разработка принципиальной схемы фильтра и раiет элементов
По условию нам задан ФВЧ восьмого порядка, принципиальная схема в данном случае состоит из последовательно соединенных четырех структур Рауха второго порядка.
Следовательно, представим следующим образом:
(6.1)
где - коэффициент для структуры Рауха второго порядка.
Расiитаем фильтровое звено второго порядка.
Рисунок 6.1 - Структура фильтрового звена второго порядка
Перепишем выражение (4.5) с конкретными выражениями проводимостей, имеем:
(6.2)
Получим систему:
(6.3)
Система (6.3) для одного каскада представляет собой три уравнения с пятью неизвестными, то есть с двумя степенями свободы. Для ее решения зададим два номинала Значения коэффициентов , были выiитаны ранее. Подставим номиналы в систему уравнений и расiитаем значение .
Аналогично расiитаем номиналы элементов второго, третьего и четвертого каскадов.
Занесем результат в таблицу.
Таблица 6.1 - Номиналы элементов в схеме фильтра
№ звенаIIIIIIIV0.01 мкф0.01 мкф0.01 мкф0.01 мкф0.01 мкф0.01 мкф0.01 мкф0.01 мкф925.5 Ом2.6356 кОм3.9445 кОм4.6528 кОм54.7 кОм19.2 кОм12.8 кОм10.9 кОм
7. Моделирование фильтра на схемотехническом уровне в системе electronic workbench в частотной и временной областях (измерение АЧХ, ФЧХ, ЧРЗ, ИХ, ПХ)
Программа Electronic Workbench предназначена для синтеза и анализа дискретных и аналоговых схем на основе стандартных компонентов, входящих в базовый набор программы, используются также при применении созданных пользователем блоков.
Соберем в Electronic Workbench принципиальную схему, определенную приложением А. Зададим в схеме расiитанные в разделе 6 номиналы элементов.
К схеме подключим функциональный генератор, осциллограф и измеритель частотных характеристик. Принципиальная схема, позволяющая осуществить измерение частотных характеристик, изображена на рисунке 7.1. В функциональном генераторе зададим периодическую последовательность видеоимпульсов частотой следования 125 Гц и амплитудой 100 мВ.
Рисунок 7.1 - Схема электрическая принципиальная ФВЧ
С помощью измерителя частотных характеристик измерим АЧХ и ФЧХ.
Рисунок 7.2 - АЧХ ФВЧ
Для измерения импульсной характеристики ввиду невозможности физического моделирования идеального импульсного воздействия зададим скважность входной последовательности видеоимпульсов, равную 1%.
Измеренные характеристики схожи с характеристиками, построенными в разделе 5. Следовательно, можно сделать вывод о корректном проектировании устройства фильтрации на функциональном и схемотехническом уровнях.
Заключение
В данной курсовой работе спроектирован высокочастотный фильтр восьмого порядка с аппроксимацией Баттерворта. В качестве схемной реализации использованы четыре звенья структуры Рауха. Данный фильтр обладает хорошей стабильностью характеристик и низким выходным полным сопротивлением, однако невозможно достичь высокого значения добротности Q без значительного разброса значений элементов и высокой чувствительности к их изменению. Таким образом, его можно сразу соединять каскадно с другими звеньями для реализации фильтра более высокого порядка.
В данной курсовой работе было рассмотрено моделирование фильтра на функциональном уровне и были определены его характеристики во временной и частотной областях, которые соответствуют теоретическим сведеньям о фильтрах. В результате моделирования на схемотехническом уровне были сняты расiитанные характеристики с помощью измерительных приборов и отмечено их соответствие техническим требования. Кроме того была возможность убедится в правильности вывода операторной функции и раiете электрических элементов.
Список литературы
1.1.Зааль Р. Справочник по раiёту фильтров. Перевод с немецкого Ю.В. Камкина под редакцией Н.Н. Слепова. Москва Радио и связь 1983 г. - 752 с.
.Г. Мошиц, П. Хорн. Проектирование активных фильтров. Перевод с английского М.Н. Микшиса и И.Н. Теплюкова. Москва Мир 1984 г.
.Д. Джонсон, Дж. Джонсон, Г. Мур. Справочник по активным фильтрам. Перевод с английского М.Н. Миншисо. Под редакцией И.П. Теплюкова. Москва Энергоатомиздат 1983 г.
.Г. Ханзел. Справочник по раiёту фильтров. Перевод с английского В.А. Старостина. Под редакцией А.Е. Знаменского. Москва Советск
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение