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

15104. ХХ ғасырдың ұлы жырауы 79 KB
  ХХ ғасырдың ұлы жырауы Жүз жыл өмірінің сексен бесін өлеңмен өткізген Жәкең – екі ғасырдың куәсі ғана болған жоқ. Оның жүз жылғы өмірі шындап келгенде екі ғасырға тең еді. Өйткені Жамбыл тарихта сирек кездесетін мүлде қарамақарсы екі заманды көрді қайшылыққа толы ...
15105. Ш. Мұртаза әңгімелеріндегі диалогтің кейіпкер мінезін ашу, образ жасаудағы рөлі 63.5 KB
  УДК. ӘОЖ 82 091 574 Т 50 ШЕРХАН МҰРТАЗА ӘҢГІМЕЛЕРІНДЕГІ ДИАЛОГТЫҢ КЕЙІПКЕР МІНЕЗІН АШУ ОБРАЗ ЖАСАУДАҒЫ РӨЛІ А. Тойшыбекова Тараз мемлекеттік педагогикалық инситуты Тараз қ. Шерхан Мұртазаның қаламгер болып қалыптасуына баспасөзде жұмыс жасаға...
15106. Шәді ақынның діни тақырыптағы дастандары 46.5 KB
  ШЄДІ АЌЫННЫЊ ДІНИ ТАЌЫРЫПТАЃЫ ДАСТАНДАРЫ Д. Сейітмратова А. Мќашева Тараз мемлекеттік педагогикалыќ институты Тараз қ. Қазақ елініњ оқу мен өнерді үйренуініњ аса қажет екенін насихаттап халық тарихына елжұ...
15108. Шәкәрім А.С.Пушкиннің Дубровский шығармасын қалай аударған еді 66 KB
  Шәкәрім А.С.Пушкиннің €œДубровский€ шығармасын қалай аударған еді Задан ЖҰМАҒАЛИ филология ғылымдарының докторы профессор. Абайдың тікелей қатысумен бірсыпыра деңгейге көтеріліп қалған қазақорыс әдеби байланысының одан әрмен дамуына зор үлес қосқан алаш ар
15109. Шәкәрім қажы мен голландық Альвин Бимбоэс 50 KB
  Шәкәрім қажы мен голландық Альвин Бимбоэс ...Жауыннан соң байтақ даладан жамырай бері жүгіретін сансыз жылғалар Есіл өзенін жаз бойы әлдерінше молықтырып жатады. Ақмоланың көшелерінен көтерілетін шаңнан тұншыққан жұрттың еркін тыныстайтын жері де осы маң. Үнемі үс
15110. Шәкәрім Құдайбердиевтің Ләйлі-Мәжнүн дастаны 48.5 KB
  ӘОЖ 577.4 Ш. ҚҰДАЙБЕРДИЕВТІҢ ЛӘЙЛІМӘЖНҮН ДАСТАНЫ – НӘЗИРА ҮЛГІСІНДЕ ЖАЗЫЛҒАН ТӨЛ ШЫҒАРМАСЫ Г.С.Тәженова М.И. Ревшенова Тараз мемлекеттік педагогикалық институтыТараз қ. ХХ ғасырдың басындағы көркем аударма саласына көп еңбегі сіңген ақын жазуш
15111. Шәкәрім поэтикасы 291.5 KB
  Бүгінгідей түрлі мәдениеттер тоғысындағы жаһандану үрдісіне бағыт бұрған заманда ұлтымыздың рухани өресін биіктеткен тұлғалардың қалдырған мұрасына қайта үңілу оның тағылымдық мәнін қайта зерделеу
15112. Шәкәрімнің лирикасы 41.5 KB
  ШӘКӘРІМ ЛИРИКАСЫ АМАНГЕЛДІ БАЯН САҒЫНТАЙҚЫЗЫ №35 ЖОББМ 8сынып оқушысы Павлодар қ. Күні бүгінге дейін қазақ лирикасының тарихы мен жанрлық табиғаты турасында сөз қозғағанда қазақ лирикасын қалыптастырушылардың бірі рет