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

8686. Діалектика. Антиподи діалектики: софістика, метафізика 177 KB
  Діалектика Діалектика як вчення про розвиток і універсальні зв’язки. Принципи діалектики. Категорії діалектики. Закони діалектики, їхнє методологічне та світоглядне значення. Антиподи діалектики: софістика, метафізика.  ...
8687. Філософська антропологія. людина, її проблема у філософії 97 KB
  Філософська антропологія. людина, її проблема у філософії. Актуальність філософського вивчення проблеми людини. Природа і сутність людини. Сенс життя людини. Особа. Індивід. Індивідуальність. Ціннісні орієнтації особи. Людина...
8688. Феноменологія. Проблема свідомості у філософії 158 KB
  Феноменологія. Проблема свідомості у філософії Філософське розуміння проблеми свідомості. Свідомість. Самосвідомість. Мова. Суспільна та індивідуальна свідомість. Свідоме і несвідоме. Що могутніше розуму? Йому - влад...
8689. Гносеологія. Проблема пізнання. Чи можливо пізнати світ 85 KB
  Гносеологія. Проблема пізнання. Чи можливо пізнати світ. Теорія пізнання, її предмет і метод. Чуттєве і раціональне пізнання. Проблема розуміння в пізнанні. Наукове пізнання. Проблема істини. Істина, хиба, помилка...
8690. Природа як об’єкт вивчення філософії 111 KB
  Природа як об’єкт вивчення філософії. Природа як предмет філософського дослідження. Історичні взаємодії природи і суспільства. Взаємодія природи і суспільства. Екологічна проблема, її філософський смисл. Обніми цю ...
8691. Суспільство як об’єкт вивчення філософії 84 KB
  Суспільство як об’єкт вивчення філософії. Суспільство, його сутність. Суспільство як самоорганізуюча і саморозвиваюча система. Відмінність законів природи і суспільства. Роль географічного природного середовища в житті суспіль...
8692. Філософія науки і техніки 94 KB
  Філософія науки і техніки. Техніка та історія людства. Філософія техніки: історія становлення та предмет вивчення. Головні проблеми досліджень у філософії техніки. Проблема комп’ютеризації та штучного інтелекту. Пр...
8693. Аксіологія. цінності в житті людини і суспільства 118 KB
  Аксіологія. цінності в житті людини і суспільства. Поняття «аксіологія». Місце аксіології в системі культури. Природа цінностей. Цінність і сенс життя людини. Ієрархія цінностей буття людини. Сучасна культурна криза і проблем...
8694. Релігієзнавство як наука. Свобода совісті як елемент демократичних свобод 90 KB
  Релігієзнавство як наука.Свобода совісті як елемент демократичних свобод Богословсько-теологічний, філософський та науковий методи пізнання релігії. Соціології та психологія релігії. Релігійний світогляд. Релігія, її со...