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

66497. Механизмы сетевого взаимодействия 39.5 KB
  Цель работы – изучить программный интерфейс сетевых сокетов, получить навыки организации взаимодействия программ при помощи протоколов Internet и разработки прикладных сетевых сервисов.
66499. Автоматическое управление в функции времени. Реле времени 248.5 KB
  Наряду с автоматизацией технологических процессов реле времени широко применяют для автоматизации процесса пуска мощных электродвигателей посредством пусковых реостатов в металлорежущих станках бытовых машинах и пр.
66501. Программирование и использование программных модулей 83 KB
  Разработать программный модуль (ПМ), в котором содержится не менее 4 подпрограмм (таблица 1) Задание 2 Составить Паскаль-программу, в которой используется не менее 4 подпрограмм программного модуля, разработанного в задании 1. Отчет должен содержать: -название лабораторной работы и номер варианта...
66502. Вибір та тестування оперативної пам’яті ПК 319 KB
  Мета: Набути вмінь та навиків при виборі та тестуванні оперативної пам’яті. ХІД РОБОТИ 1. Отримати від викладача материнську плату. 2. Визначити кількість роз’ємів для оперативної пам’яті. 3. Визначити тип модулів пам’яті, які встановлюються в дану материнську плату...
66503. Исследование датчика линейных ускорений 806 KB
  Датчик линейных ускорений (ДЛУ) предназначен для измерения линейных ускорений летательных аппаратов и выдачи электрического сигнала, величина которого пропорциональна линейному ускорению, действующему вдоль оси чувствительности.
66504. Электроизмерительные приборы, описание устройства, принципа действия и характеристик изучаемых приборов 5.33 MB
  Ознакомиться с классификацией назначением устройством принципом действия и характеристиками основных типов измерительных приборов. По представленным наглядным образцам и макетам уяснить принципы работы приборов и варианты их конструктивного исполнения отразив в отчете их основные технические характеристики.