49139

Трехзвенный Г-образный фильтр верхних частот

Курсовая

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Переходная харатеристика Техническое задание Электрическая принципиальная схема Задание: Расчет АЧХ ФЧХ и переходной характеристики трехзвенного Гобразного фильтра. Расчет Рис.

Русский

2013-12-21

667 KB

4 чел.

Федеральное агентство по образованию

Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования

«Ижевский Государственный Технический Университет»

Кафедра «Радиотехника»

Курсовая работа

«Трехзвенный Г-образный фильтр верхних частот»

(Пример выполнения. Вариант №8)

Выполнил: студент гр.3-33-2

Токарев М.С.

Проверил: старший преподаватель

Кафедры «Радиотехника»

Петрушина И.Б.

Ижевск  2006


Содержание

1.

[1]
2. Расчет

[1.1] По второму закону Кирхгофа методом контурных токов рассчитываем ток в третьем контуре:

[1.2] 2.2. Передаточная функция по напряжению

[1.3] 2.3. Передаточная функция в операторной форме

[1.4] 2.4. АЧХ

[1.5] 2.5. ФЧХ

[1.6]
2.6. Переходная харатеристика

[2] 3. Контрольные точки для построения графиков

[3]
4. Графики

[4]
6. Литература

[5] 7. Программное обеспечение


1. Техническое задание

Рис.1 Электрическая принципиальная схема

Задание: Расчет АЧХ, ФЧХ и переходной характеристики трехзвенного Г-образного фильтра.

Варианты:

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

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).


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 харатеристика

( 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(Рис. 3):

Контрольные точки:

|K(0)|=0

|K(10)|=0.00165

|K(1000)|=0.252

|K(103.5)|= |K(3162)|=0.707               ωгр= 3162 [рад/с]

|K(104)|=0.947

|K(106)|=0.999

Фазово-частотная характеристика(Рис. 4):

Контрольные точки:

φ(0)=2700

φ(10)=2460

φ(102)=2290

φ(102.44)=1800                             ωинв=102.44=275[рад/с]

φ(103)=1070

φ(103.17)=900

φ(104)=220

φ(105)=2.20

φ(106)=0.280

φ(103.5)=450                        ωгр= 3162 [рад/с]

Переходная характеристика(Рис. 5):

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


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

 


5. Вывод

В результате проведённых исследований, данная схема является фильтром верхних частот, начиная с частоты: ωгр= 3162 рад/с

Частота инверсии: ωи=275 рад/с.

Постоянная времени цепи: τ= 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.


6. 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.

7. Программное обеспечение

  1.  Multisim Electronic Work Bench. Используется для моделирования схем.
  2.  3D Grapher. Используется для построения графиков по заданным формулам.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27601. Лишение права занимать определенные должности и заниматься определенной деятельностью. Лишение специального, воинского или почетного звания, классного чина и государственных наград. Понятие данных видов наказания, порядок и условия их применения 31.5 KB
  Лишение права занимать определенные должности и заниматься определенной деятельностью. Лишение права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью состоит в запрещении занимать должности на государственной службе в органах местного самоуправления либо заниматься определенной профессиональной или иной деятельностью. Лишение права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью может назначаться в качестве основного или дополнительного наказания. Лишение права занимать определенные должности...
27603. Лишение свободы как вид наказания. Сроки лишения свободы. Основания и порядок назначения вида исправительного учреждения. Отличие лишения свободы от ареста и ограничения свободы 43.5 KB
  Лишение свободы как вид наказания. Сроки лишения свободы. Отличие лишения свободы от ареста и ограничения свободы. Лишение свободы на определенный срок состоит в изоляции осужденного от общества на установленный в приговоре срок путем помещения его в одно из исправительных учреждений специально предназначенных для исполнения этого вида наказания.
27605. Массовые беспорядки (ст. 212 УК), понятие и виды этого преступления, отличие от хулиганства (ст. 213 УК) 33 KB
  Объект – общественная безопасность сопротивление представителям власти способное причинить вред здоровью и собственности большого числа людей. Объективная сторона: Массовые беспорядки это совершаемое большой группой людей толпой посягательство на общественную безопасность сопровождающееся насилием над людьми погромами поджогами уничтожением имущества применением огнестрельного оружия взрывчатых веществ или взрывных устройств оказанием вооруженного сопротивления представителям власти. Во время массовых беспорядков нарушается...
27606. Освобождение от наказания и его виды. Условно- досрочное освобождение от отбывания наказания, его основания и условия 34 KB
  Условно досрочное освобождение от отбывания наказания его основания и условия. Под освобождением от наказания следует понимать выраженное в акте суда амнистии помилования освобождение лица осужденного за совершение преступления приговором суда от назначения либо полного или частичного отбывания назначенного судом наказания по основаниям предусмотренным уголовным законом если будет признано что необходимость в применении дальнейшем применении уголовного наказания отсутствует. Освобождение от наказания как и освобождение от уголовной...
27608. Таможенное дело и таможенная политика Республики Беларусь 256 KB
  Таможенное право - одна из универсальных отраслей права, которое регулирует отношения в сфере внешнеэкономической деятельности. Таможенное регулирование занимает принципиальное положение в обеспечении экономической безопасности государства.