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

11611. Графические возможности MS Word’2000/2003 139 KB
  Лабораторная работа № 6 Тема: Графические возможности MS Word2000/2003.. Цель работы: Освоить основные приемы создания редактирования и форматирования графических объектов в документах текстового процессора MS Word2000/2003. Содержание работы: Задание: Создать бланк фирмы п...
11612. Оформление математических формул в документах MS Word’2000/2003 99 KB
  Лабораторная работа № 7 Тема: Оформление математических формул в документах MS Word2000/2003. Цель работы: Освоить основные приемы создания и форматирования математических формул в текстовых документах MS Word2000/2003. Содержание работы: Освоение...
11613. Работа с большим (структурированным) документом MS Word’2000/2003 138.5 KB
  Лабораторная работа № 8 Тема: Работа с большим структурированным документом MS Word2000/2003 Цель работы: Освоить основные приемы оформления структурированного документа в MS Word2000/2003. Содержание работы: Создание структурированного документа. Оформление структ
11614. Решение задач в MatLab 324.86 KB
  Лабораторная работа №2. Решение задач в MatLab Цель лабораторной работы закрепление практических навыков решения задач в среде математического пакета MatLab необходимых для выполнения лабораторных работ по дисциплине ТИПиС. Этап I. Решение уравнений в пакете MatLa...
11615. Создание собственных функций на MatLa 147.39 KB
  Создание собственных функций Необходимо создать программу на MatLab. При этом все операции с матрицами должны производиться без использования стандартных функций. Создание функции сложения матриц: function C=addmAB d1=sizeA; d2=sizeB; if d11==d21||d12==d22 n=d11; m=d12; ...
11616. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ 2.14 MB
  Лабораторная работа №7 ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ Целью работы является исследование переходных процессов в линейных электрических цепях содержащих сопротивления индуктивность и емкость при действии и...
11617. Изучение рентгеновских трубок и аппаратов 629.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. Изучение рентгеновских трубок и аппаратов. РЕНТГЕНОВЧСКИЕ ТРУБКИ. Рентгеновская трубка является источником рентгеновских лучей возникающих в ней в результате взаимодействия быстро летящих электронов с атомами анода установленного...
11618. Мерология. Лабораторный практикум 1.36 MB
  Мерология. Лабораторный практикум Учебнометодическое пособие для студентов приборостроительного факультета Лабораторный практикум предназначен для использования в высших учебных заведениях при подготовке инженеров по специальности Метрология стандартизация и...
11619. Исследование напряженно-деформированного состояния стержня при кручении 405.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ПО МЕХАНИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД № 2 Тема: Исследование напряженно-деформированного состояния стержня при кручении Задание Для заданной упругой системы рис. 1 исследовать напряженнодеформированное состояние при растяжениисж