8426

Електричні фільтри

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Мета: Дослідити засобами компютерного моделювання: Методики розрахунку електричних LC-фільтрів Частотні характеристики електричних LC-фільтрів Методики вимірювання параметрів частотних характеристик Вплив параметрів ...

Русский

2013-02-11

1.3 MB

14 чел.

Мета:

Дослідити засобами компютерного моделювання:

  •  Методики розрахунку електричних LC-фільтрів;
  •  Частотні характеристики електричних LC-фільтрів;
  •  Методики вимірювання параметрів частотних характеристик;
  •  Вплив параметрів навантаження на частотні характеристики LC-фільтрів;

  1.  Дослідження  частотних характеристик фільтрів низьких частот

Одноланковий фільтр:

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

L,м Гн

C,нФ

C/2,нФ

75

10000

62800

2,38

424,62

212,31

Схема №1.1.

 


  •  АЧХ  у логарифмічному маштабі:

- АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

  •  АЧХ при змінені  опору:

При зміні або відключені опору видно,що змінюється АЧХ. З підвищення опору зростає коефіцієнт передачі напруги, тобто фільтр починає виконувати функцію підсилення сигналу, та з’являється нерівномірність у смузі пропускання. При відключенні опору спостерігається та сама поведінка АЧХ. Опір навантаження треба вибирати у певних межах, щоб досягти найкращих параметрів АЧХ.

Дволанковий фільтр:

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

L,м Гн

C,нФ

C/2,нФ

75

10000

62800

2,38

424,62

212,31

Схема №1.2

  •  АЧХ та ФЧХ у логарифмічному маштабі:

- АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

- АЧХ при змінені  опору:

АЧХ має характерну форму як і для одноланкового фільтру але з більшою залежність від опору, що пояснюється впливом попередньої ланки на характеристики наступної.

Гранична частота збігається з вказаною в завданні, але має незначну похибку.


Трьохланковий фільтр:

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

L,м Гн

C,нФ

C/2,нФ

75

10000

62800

2,38

424,62

212,31

Схема №1.3

  •  АЧХ  у логарифмічному маштабі:

  •  АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

- нерівномірність АЧХ:

- АЧХ при змінені  опору:

Поведінка АЧХ анлогічно до АЧХ при зміні опру для одноланкового та дволанкового.

- порівняння ФНЧ троьх типів:

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

L,м Гн

C,нФ

C/2,нФ

75

10000

62800

2,38

424,62

212,31

Проаналізувавши вище наведені характеристики ФНЧ, можна зробити висновок, що одноланковий фільтр є найбільш стабільним у смузі пропускання, але має найбільшу смогу затримки порівняно з іншими.

  1.  
    Дослідження частотних  характеристик фільтрів верхніх частот

Одноланковий фільтр:

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

L,мГн

2L,мГн

C,нФ

75

10000

62800

1,19

2,38

106,16

Схема № 2.1.

  •  АЧХ  у логарифмічному маштабі:

  •  АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

  •  АЧХ при змінені  опору:


Двохланковий фільтр:

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

L,мГн

2L,мГн

C,нФ

75

10000

62800

1,19

2,38

106,16

Схема № 2.2.

  •  АЧХ та ФЧХ у логарифмічному маштабі:

  •  АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

  •  АЧХ при змінені  опору:


Трьохланковий фільтр:

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

L,мГн

2L,мГн

C,нФ

75

10000

62800

1,19

2,38

106,16

Схема №2.3.

  •  АЧХ та ФЧХ у логарифмічному маштабі:

  •  АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

- нерівномірність АЧХ:

  •  АЧХ при змінені  опору:


- порівняння трьох типів ФВЧ:

  1.  
    Дослідження частотних характеристик смугових фільтрів

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

Δω,рад/с

ω1,рад/с

ω2,рад/с

ω0,рад/с

75

10000

62800

5000

5000

15000

15000

L1,мГн

C1,нФ

L2,мГн

2L2,мГн

C2,нФ

C2/2,нФ

-

4,7

35,38

0,19

0,38

849,26

424,63

-

Схема № 3.1.

  •  АЧХ та ФЧХ у логарифмічному маштабі:

  •  
  •  
  •  АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

  •  
    АЧХ при змінені  опору:


Дволанковий фільтр:

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

Δω,рад/с

ω1,рад/с

ω2,рад/с

ω0,рад/с

75

10000

62800

5000

5000

15000

15000

L1,мГн

C1,нФ

L2,мГн

2L2,мГн

C2,нФ

C2/2,нФ

-

4,7

35,38

0,19

0,38

849,26

424,63

-

Схема №3.2.

  •  АЧХ  у логарифмічному маштабі:

  •  АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

  •  АЧХ при змінені  опору:

  •  порівняння двох типів ФП:

  1.  
    Дослідження частотних характеристики режекторних фільтрів.

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

Δω,рад/с

ω1,рад/с

ω2,рад/с

ω0,рад/с

75

10000

62800

5000

5000

15000

15000

L1,мГн

C1,нФ

L2,мГн

2L2,мГн

C2,нФ

C2/2,нФ

-

0,79

212,31

1,19

2,38

141,54

70,77

-

Схема № 4.1.

  •  АЧХ  у логарифмічному маштабі:

  •  АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

Частота у смузі затримання не змінюється у два рази

  •  АЧХ при змінені  опору:


Дволанковий фільтр:

Вихідні дані

Rn,Ом

Fгр,Гц

ω,рад/с

Δω,рад/с

ω1,рад/с

ω2,рад/с

ω0,рад/с

75

10000

62800

5000

5000

15000

15000

L1,мГн

C1,нФ

L2,мГн

2L2,мГн

C2,нФ

C2/2,нФ

-

0,79

212,31

1,19

2,38

141,54

70,77

-

Схема № 4.2

  •  АЧХ  у логарифмічному маштабі:


- АЧХ та ФЧХ у лінійномуу маштабі:

- крутість АЧХ:

  •  
    АЧХ при змінені  опору:

- порівняння двох типів ФР:

Висновки:

При виконанні лабораторної роботи були вивчені та досліджені фільтри низьких, високих частот, полосові та режекторні фільтри. Досліджені залежності характеристик фільтрів від параметрів та каскадного підключення. Залежність від опору мають всі фільтри і вона є аналогічною для всіх фільтрів, з підвищення опору або його відключенні зьявляється не рівномірність у смузі пропускання та зьявляеться підсилюючий характер на частотах близьких до граничної, що є не бажаним для високоточних приладів та пристроїв. При вибору опору навантаження потрібно обмежетись певним діапазоном, щоб досягти потрібних параметрів фільтрів. При каскадному підключені фільтрів попередня ланка впливає на наступну, що відображано на формі АЧХ для одно-, дво- та трьохланкових фільтрів при одноковому опорі навантаження. Одноланкові фільтри найбільш стабільні у смузі пропускання і мають найбільшу смугу затримки на відміну від каскадних фільтрів. Для  дво- та трьохланкових фільтрів при виборі опру навантаження потрібно підходити з більшою точністю,  адже вони мають більшу залежність від опору за рахунок каскадного підключення. Дво- та трьохланкові фільтри мають свої переваги та недоліки: зменшення смуги затримки, підсилюючий ефект на частотах близьких до граничної.

Комп’ютерне моделювання було зроблено за допомогою ПО Electronics Workbench.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66393. МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ ДІАГНОСТУВАННЯ ФІНАНСОВОЇ СТАБІЛЬНОСТІ БАНКІВСЬКОГО СЕКТОРУ УКРАЇНИ 283 KB
  В умовах розвитку ринкової економіки в Україні та зростання інтеграції до світової економічної спільноти першочергового значення набуває проблема підвищення фінансової стабільності банківського сектору країни що включає в себе такі системні характеристики...
66394. Клінічний перебіг гострого калькульозного пієлонефриту у хворих на цукровий діабет та удосконалення його комплексного лікування з урахуванням стану вегетативної нервової системи (клініко-експериментальне дослідження) 990.5 KB
  Однією з найбільш важливих, складних проблем в урології та медицині в цілому є інфекційно-запальні ускладнення, значення яких з відомих причин медичного, соціального, економічного характеру з часом зростає. Частота їх розвитку стає загрозливою, що знаходить відображення...
66395. ФІНАНСОВА СТРАТЕГІЯ ТОРГОВЕЛЬНИХ ПІДПРИЄМСТВ В УМОВАХ НЕСТАБІЛЬНОГО ЕКОНОМІЧНОГО СЕРЕДОВИЩА 315.5 KB
  Розвитку фінансової діяльності торговельних підприємств на сучасному етапі притаманний ряд недоліків. Ці недоліки фінансової діяльності суттєво знижують рівень її ефективності внаслідок чого протягом останніх років більш ніж третина торговельних підприємств є збитковими.
66396. ВНУТРІШНЬОАРТЕРІАЛЬНА ПОЛІХІМІОТЕРАПІЯ РАКУ МОЛОЧНОЇ ЗАЛОЗИ. УСКЛАДНЕННЯ, ЇХ ПРОФІЛАКТИКА ТА ЛІКУВАННЯ 272 KB
  Місцеворозповсюджені форми раку молочної залози вважаються прогностично несприятливими і лише впровадження сучасних схем хіміогормонотерапії в клінічну практику зокрема внутрішньоартеріальних інфузій хіміопрепаратів дозволило декілька покращити результати лікування хворих.
66397. Забезпечення продуктивності багатономенклатурних механообробних виробництв на основі синтезу структур технологічних систем 611 KB
  Існуючий стан машинобудування в Україні не достатньо забезпечує необхідні показники конкурентоспроможності продуктивності та якості техніки. Одним із напрямків підвищення ефективності таких виробництв є створення механообробних технологічних систем ТС що сполучають в собі суперечливі властивості високої продуктивності та гнучкості.
66398. ОСОБЛИВОСТІ МОРФОГЕНЕЗУ НАДНИРКОВИХ ЗАЛОЗ ПІД ВПЛИВОМ НА ОРГАНІЗМ ТОЛУОЛУ 232.5 KB
  У зв'язку з цим актуальним компонентом нашої роботи став пошук препаратів здатних нормалізувати структуру надниркових залоз щурів які перенесли вплив толуолу. Встановити особливості будови надниркових залоз статевозрілих щурівсамців...
66399. ГЕНДЕРНА СПЕЦИФІКА СТАНОВЛЕННЯ ПРОФЕСІЙНОГО ІНТЕЛЕКТУ У СТУДЕНТІВ ВИЩОГО ТЕХНІЧНОГО НАВЧАЛЬНОГО ЗАКЛАДУ 183 KB
  Сучасному молодому фахівцю інженерної галузі необхідно вміти продуктивно та творчо розв’язувати завдання й вирішувати виробничі проблеми виявляти здатність професійно інтелектуально розвиватися....
66400. РОЗВИТОК ТЕХНІЧНОГО МИСЛЕННЯ У МАЙБУТНІХ ВЧИТЕЛІВ ТЕХНОЛОГІЙ В ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ СПЕЦІАЛЬНИХ ДИСЦИПЛІН 252.5 KB
  Характер технічної оснащеності і наявних технологій у їх сукупності відображають рівень інтелектуального, духовного потенціалу суспільства, можливості самореалізації кожної людини. Безперечно, що підростаючому поколінню потрібно оволодівати знаннями про сутність технологічних перетворень навколишньої дійсності.
66401. КОНЦЕПТ ПРИРОДИ В ПОЕЗІЇ ВІЛЬЯМА БЛЕЙКА ТА ФЕДОРА ТЮТЧЕВА 157 KB
  Якщо йдеться про порівняння художніх світів англійця Блейка вільного митця й принципового нонконформіста та російського аристократа-царедворця Тютчева який намагався щиро сповідувати офіційну ідеологічну доктрину царату більше того порівняння письменників...