48720

ИССЛЕЛОВАНИЕ АКТИВНОГО RC–ФИЛЛЬТРА

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

СанктПетербург 2001 Задание к работе 1 Найти операторную передаточную функцию фильтра. 2 Найти АЧХ и ФЧХ фильтра. Построить графики АЧХ и ФЧХ и оценить тип фильтра. 3 Найти переходную характеристику 1го звена фильтра и построить ее график.

Русский

2013-12-14

331 KB

2 чел.

Государственный Университет Телекоммуникаций

Им. Проф. М.А.Бонч-Бруевича

Кафедра ТЭЦ

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине « ОТЦ »

« ИССЛЕЛОВАНИЕ АКТИВНОГО RC –ФИЛЛЬТРА »

Выполнила: Полушина Светлана, Р-09

                                                      Проверила: Глебова М. С.

Санкт-Петербург

2001

Задание к работе    

 

1) Найти операторную передаточную функцию фильтра. Составить и решить соответствующую систему узловых уравнений.

2) Найти АЧХ и ФЧХ фильтра. Построить графики АЧХ и ФЧХ и оценить тип фильтра.

3) Найти переходную характеристику 1-го звена фильтра и построить ее график.

4) Оценить допустимую величину ступенчатого воздействия на фильтр, если напряжение на входе усилителя 2-го звена фильтра во избежание его перегрузки не превышает 0,2 В.

5) Найти и построить графики:

а) спектральной плотности амплитуд колебаний на входе и выходе фильтра

б) спектра фаз

в) спектральной плотности энергии.

Ко входу фильтра при этом подведен одиночный прямоугольный импульс.

6) Убедиться в устойчивости фильтра по расположению полюсов в его передаточной функции.

7) Построить годограф передаточной функции по петлеобразной связи 1-го звена фильтра, разомкнув цепь обратной связи на входе усилителя звена. Убедиться в устойчивости звена.

                                                                       

                                                                                    Вариант 60

                                            C1                                                       C2

           R                R                                      C2             C2

                                               4                               K1                                           7                 K2

                                                                                                                   

1                  3                                         5                6                                              2

                                         C1               R                   R                 R                          

                                   

                       

                    Каскад 1                                                0                            Каскад 2   

                                                                                            

Параметры фильтра:

  1.  Найти операторную передаточную функцию фильтра. Составить и решить соответствующую систему узловых уравнений.

                                               C1                                                       C2

           R                R                                      C2             C2

                                               4                               K1                                          7                 K2

                                                                                                                   

1                  3                                         5                6                                              2

                              C1                   R                   R                 R                          

                                   

                       

                    Каскад 1                                                0                            Каскад 2   

                                                                                            

Для того чтобы найти операторную передаточную функцию фильтра, разобьем цепь на два каскада и посчитаем операторную функцию для каждого из них, а затем перемножим их – это и будет операторная передаточная функция  всего фильтра.

Каскад 1

                                                          C1

                                    R

          R                                4                                         5

1                                                

                          3                           

                                     C1                          R                       kU4    

                                                                  _|_ 0

Найдем операторную передаточную функцию с помощью метода узловых напряжений. Составим и решим соответствующую систему узловых уравнений:

         

подставляем исходные значения и получаем:

каскад 2                                                                                                                              

                                                      C2

                                     С2

          С2              6                     7                                                               2

5                                                   

                                                          

                                R                      R                                    - kU7    

                                                                    _|_ 0

                                                          

Найдем операторную передаточную функцию с помощью метода узловых напряжений. Составим и решим соответствующую систему узловых уравнений:

         

  

подставляем исходные значения и получаем:

операторная передаточная функция всего фильтра будет равна:

2) Найти АЧХ и ФЧХ фильтра. Построить графики АЧХ и ФЧХ и оценить тип фильтра.

Для определения АЧХ и ФЧХ фильтра, найдем АЧХ и ФЧХ каждого каскада:

Каскад 1:

  АЧХ – каскада 1           ФЧХ – каскада1

    

Подставляя исходные значения, получим:

      

Построим графики АЧХ и ФЧХ – (рис.1,2)

Из графиков видно, что каскад 1 представляет собой фильтр нижних частот

0

1,067

00

2,309

-900

0

-1800

                                                                          

Каскад2 

АЧХ – каскада 2

 ФЧХ – каскада 2

    

                                

Подставляя исходные значения, получим:

         

Построим графики АЧХ и ФЧХ – (рис.3,4)

Из графиков видно, что каскад 2 представляет собой фильтр верхних частот

  

 

0

0

00

0,415

-90

-1800

Найдем АЧХ и ФЧХ всего фильтра:

АЧХ – фильтра:

ФЧХ - фильтра:

Построим графики АЧХ и ФЧХ  всего фильтра – (рис.5,6)

Из графиков видно, что это  полосно-пропускной фильтр

3) Найти переходную характеристику 1-го звена фильтра и построить ее график.

Найдем корни характеристического уравнения:

По теореме разложения находим:

Строим  график переходной характеристики 1-го звена фильтра: (см. рис.7)

4) Оценить допустимую величину ступенчатого воздействия на фильтр, если напряжение на входе усилителя 2-го звена фильтра во избежание его перегрузки не превышает 0,2 В.

  

                                                    0,2 В

 +

     Uвх

          

5) Найти и построить графики:

а) спектральной плотности амплитуд колебаний на входе и выходе фильтра

б) спектра фаз

в) спектральной плотности энергии.

Ко входу фильтра при этом подведен одиночный прямоугольный импульс.

                                                                                                                                                                                                                     

        U                                                                                                                                            

                                                                                                                                                                                            

       U=1B           

                                                                                        

                                                                    t

                                    

а) спектральная плотность амплитуд колебаний на входе

Строим график спектральной плотности амплитуд на входе (см. рис. 8)

6) Убедиться в устойчивости фильтра по расположению полюсов в его передаточной функции.

Найдем корни полинома стоящего в знаменателе, для чего приравняем знаменатель к нулю:

Нанесем корни на плоскость: (см. рис.14)

Корни расположены в левой части комплексной полуплоскости, значит цепь устойчива.

7) Построить годограф передаточной функции по петлеобразной связи 1-го звена фильтра, разомкнув цепь обратной связи на входе усилителя звена. Убедиться в устойчивости звена.

                       

     

 

  

     0

0

1800

0,4

1480

    

0,67

1230

  

0,78

1040

    

0,8

00

  

0,78

2590

 

0,75

2500

  

0,71

2430

  

0,67

2370

   

0

900

 Каскад 1

 Каскад 2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

14685. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННОЙ МЕТОДОМ СИММЕТРИЧНОГО ОПТИМУМА 108 KB
  абораторная работа №7 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННОЙ МЕТОДОМ СИММЕТРИЧНОГО ОПТИМУМА Цель работы: Получение практических навыков синтеза системы автоматического регулирования методом симметричного оптимума.
14686. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, СИНТЕЗИРОВАННОЙ МЕТОДОМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ КОНТУРОВ 132.5 KB
  абораторная работа №8 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННОЙ МЕТОДОМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ КОНТУРОВ. Цель работы: изучение и практическое использование метода последовательной оптимизации контуров. 1. ОСН...
14687. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННОЙ МЕТОДОМ МОДАЛЬНОГО ОПТИМУМА 166.5 KB
  абораторная работа №6 7 ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННОЙ МЕТОДОМ МОДАЛЬНОГО ОПТИМУМА Цель работы: Получение практических навыков синтеза систем автоматического регулирования АСР методом модального оптимума. Ана...
14688. Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора 1.13 MB
  Лабораторная работа №4 Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора. Цель работы. Изучение устройства и принципа действия однофазного трансформатора. Изучение схемы замещения трансформатора и опреде
14689. Исследование асинхронного трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором 1.48 MB
  Лабораторная работа №5 Исследование асинхронного трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Цель работы. Изучение принципа действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Изучение основных сво
14690. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ γ – ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВОМ 85 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №27 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ γ ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВОМ Поток γ излучения проходя через толщу вещества ослабляется. Пусть на поверхность пластинки падает N0 γ квантов определенной энергии. Найдем число γ квантов прошедших через образ...
14691. ОСНОВЫ ДОЗИМЕТРИИ 119 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №26 ОСНОВЫ ДОЗИМЕТРИИ Дозиметрия радиоактивного излучения есть один из разделов прикладной физики ядра и элементарных частиц. Дозиметрия первоначально возникла в связи с открытием рентгеновских лучей и их вредным воздействием на живой организм. ...
14692. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 59 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №25 ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Задание для подготовки к лабораторной работе: По указанной литературе изучите устройство и принцип работы сцинтилляционного счетчика иониз
14693. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ГАЗОРАЗРЯДНОГО СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 75 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №24 ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ГАЗОРАЗРЯДНОГО СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Задание для подготовки к лабораторной работе По указанной литературе изучите устройство и принцип работы газоразрядного счетчика ионизирующих излучений...