Трехзвенный Г-образный фильтр верхних частот
Определение контрольных точек для построения графиков. Амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристика трехзвенного Г-образного фильтра частот. Расчет тока в третьем контуре. Нахождение передаточной функции в операторной форме и по напряжению.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.08.2013 |
| Размер файла | 710,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство по образованию
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования
«Ижевский Государственный Технический Университет»
Кафедра «Радиотехника»
Контрольная работа
«Трехзвенный Г-образный фильтр верхних частот»
Выполнил: студент Токарев М.С.
Проверил: старший преподаватель Петрушина И.Б.
Ижевск 2006
Содержание
- 1. Техническое задание
- 2. Расчет
- 2.1.Расчет тока в третьем контуре
- 2.2 Передаточная функция по напряжению
- 2.3 Передаточная функция в операторной форме
- 2.4 АЧХ
- 2.5 ФЧХ
- 2.6 Переходная характеристика
- 3. Контрольные точки для построения графиков
- 4. Графики
- 4.1 Амплитудно-частотная характеристика, расчетная
- 4.2 Фазо-частотная характеристика, расчетная
- 4.3 Переходная характеристика, расчетная
- 4.4 Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристика, смоделированные в Electronic Work Bench
- 4.5 Переходная характеристика, смоделированная в Electronic WorkBench
- Вывод
- Литература
- 1. Техническое задание
- Рис. 1 Электрическая принципиальная схема
- Задание: Расчет АЧХ, ФЧХ и переходной характеристики трехзвенного Г-образного фильтра.
- Варианты:
- Данные: R1= R2= R3= 3кОм (8 вариант)
- C1=C2=C3=0.5 мкФ
- Краткая теоретическая справка:
- Трехзвенный Г-образный фильтр применяется в генераторе ВЧ в качестве обратной связи. Для баланса фаз четырехполюсник обратной связи должен обеспечивать дополнительный сдвиг фазы на 1800. Поэтому число Г-образных звеньев в цепи обратной связи должно быть не менее трех(каждое звено дает сдвиг по фазе меньше 900).
|
С [мкФ] |
R [кОм] |
Вариант |
С [мкФ] |
R [кОм] |
||
|
1 |
0.5 |
2 |
6 |
0.01 |
4 |
|
|
2 |
0.1 |
5 |
7 |
0.02 |
10 |
|
|
3 |
0.05 |
2 |
8 |
0.5 |
3 |
|
|
4 |
0.25 |
1.2 |
9 |
0.25 |
4 |
|
|
5 |
0.02 |
2 |
10 |
0.3 |
2 |
2. Расчет
Рис.2 Расчетная схема
R1=R2=R3=R C1=C2=C3=C
2.1 Расчет тока в третьем контуре
По второму закону Кирхгофа методом контурных токов рассчитываем ток в третьем контуре:
?==(Z+R)*(2R+Z)*(2R+Z)+(-R)*(-R)*0+(-R)*(-R)*0-0*0*(2R+Z)-
-(-R)*(-R)*(Z+R)-(-R)*(-R)*(2R+Z)=(Z+R)*(Z+2R)*(Z+2R)-R2*(Z+R)-R2*(2R+Z)=Z3+4RZ2+3R2Z+Z2R+4R2Z+3R3-2R3-R2Z =Z3+5RZ2+6R2Z+R3
?I3==R2*Uвх
2.2 Передаточная функция по напряжению
2.3 Передаточная функция в операторной форме
=
2.4. АЧХ
2.5 ФЧХ
2.6 Переходная характеристика
( Из таблиц Лапласса)==
[рад/с]
, ,
=
;
- три действительных различных корня
- знак р совпадает со знаком q
[рад/с]
,
,
== [рад/с]
a(t)=
с.
3. Контрольные точки для построения графиков
Амплитудно-частотная характеристика
Контрольные точки:
|K(0)|=0
|K(10)|=0.00165
|K(1000)|=0.252
|K(103.5)|= |K(3162)|=0.707 щгр= 3162 [рад/с]
|K(104)|=0.947
|K(106)|=0.999
Фазово-частотная характеристика
Контрольные точки:
ц(0)=2700
ц(10)=2460
ц(102)=2290
ц(102.44)=1800 щинв=102.44=275[рад/с]
ц(103)=1070
ц(103.17)=900
ц(104)=220
ц(105)=2.20
ц(106)=0.280
ц(103.5)=450 щгр= 3162 [рад/с]
Переходная характеристика:
a(t)=
Контрольные точки:
a(0+)=1 В
a(0.0002)=0.411 В
a(0.0004)=0.136 В
a(0.0006)=0 В
a(0.0013)= - 0.095 В
a(0.002)= - 0.074 В
a(0.0066)= 0 В
амплитудный частотный фильтр напряжение
4. Графики
Рис.3 Амплитудно-частотная характеристика, расчетная
Рис.4 Фазо-частотная характеристика, расчетная
Рис.5 Переходная характеристика, расчетная
Рис.6 Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристика, смоделированные в Electronic Work Bench
Рис.7 Переходная характеристика, смоделированная в Electronic Work Bench
Вывод
В результате проведённых исследований, данная схема является фильтром верхних частот, начиная с частоты: щгр= 3162 рад/с
Частота инверсии: щи=275 рад/с.
Постоянная времени цепи: ф= 0,0015 с.
Для данной схемы нами были рассчитаны и построены графики амплитудно-частотной характеристики, фазово-частотной характеристики и переходной характеристики.
Также было произведено моделирование нашей схемы в программном комплексе Multisim Electronic Work Bench.
Литература
1. Н.В.Зернов, В.Г.Карпов «Теория радиотехнических цепей . Теория радиотехнических цепей», Энергия. Ленинградское отделение, 1972 г.
2. С. И. Баскаков «Радиотехнические цепи и сигналы.» М: Высшая школа, 2002 г.
3. В. П. Попов «Основы теории цепей» М: Высшая школа, 2000г.
4. А. И. Запасный «Основы теории цепей » М: РИОР, 2006г.
5. Бычков Ю.А., Золотницкий В.М., Чернышев Э.П. «Основы теории цепей. Учебник для вузов», СПб:Лань, 2002г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
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 16.12.2013Проект фильтра низких частот в морском исполнении. Электрические и конструкторские расчеты катушки индуктивности, конденсатора. Амплитудно-частотная характеристика фильтра Баттерворта. Эскизная компоновка элементов на плате. Защита от влажности, коррозии.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.06.2016Определение операторной передаточной функции ARC-цепи, переходной характеристики линейной электрической цепи. Период свободных колебаний, частота и декремент затухания. Спектральная плотность амплитуды входного сигнала. Расчет LC-фильтра верхних частот.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.12.2013Основные типы фильтров, их достоинства и недостатки. Синтез фильтра верхних частот (ФВЧ) с аппроксимацией амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) полиномом Баттерворта. Выбор схемы для каскадов общего фильтра. Методика его настройки и регулирования.
курсовая работа [753,3 K], добавлен 29.08.2010Разложение периодического сигнала на гармоники. Расчет фильтра для полосы частот с согласованием на выходе с сопротивлением нагрузки Rн. Расчет передаточной функции по напряжению Ku(p), графики АЧХ и ФЧХ фильтра. Расчет переходной характеристики фильтра.
курсовая работа [465,5 K], добавлен 21.01.2009Диапазон частот, пропускаемых фильтром без затухания. Частотно-избирательные электрические цепи, содержащие активные элементы. Обоснование состава элементов устройства и разработка принципиальной схемы. Принципиальная схема активного полосового фильтра.
курсовая работа [163,3 K], добавлен 23.06.2012Фильтры верхних частот с многопетлевой обратной связью и бесконечным коэффициентом усиления. Проект фильтра Баттерворта верхних частот на основе каскадного соединения звеньев, состоящих из резисторов, конденсаторов, ОУ; схема, расчет, анализ АЧХ фильтра.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 22.06.2012Аппроксимация амплитудно-частотной характеристики фильтра. Определение передаточной функции фильтра нижних частот в области комплексной частоты. Схемотехническое проектирование устройства и его конструкторская реализация в виде узла с печатным монтажом.
курсовая работа [330,8 K], добавлен 09.06.2015Разработка активного фильтра верхних частот с использованием трех операционных усилителей. Построение функциональной и принципиальной схемы, расчет частотно-задающих элементов. Получение спектральных плотностей шумов на выходе обоих построенных схем.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 17.01.2012Разработка структурной и электрической принципиальной схем фильтра верхних частот. Выбор элементной базы. Электрические расчеты и выбор электрорадиоэлементов схемы. Уточнение частотных искажений фильтра, моделирование в пакете прикладных программ.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.10.2017
