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

66045. Парижский и Лондонский клубы кредиторов 38 KB
  Наличие непосредственной угрозы прекращения платежей по погашению задолженности. Чтобы условия погашения кредита могли быть пересмотрены, должнику следует доказать, что без этого он не в состоянии выполнить свои обязательства по выплате внешнего долга.
66046. Формирование пенсий. Проблемы пенсионной реформы 30.18 KB
  До 2002 года выплаты пенсий происходили по четко отлаженной схеме: те кто на пенсии получали деньги за счет налогов которые платились предприятиями за работающих граждан. Трудовые пенсии делятся на три типа: трудовая пенсия по старости трудовая пенсия по инвалидности трудовая...
66048. Приоритеты программы антикризисных мер 579.77 KB
  Глобальный экономический кризис приводит во всех странах мира к падению производства росту безработицы снижению доходов населения. Практически во всех странах будут значительно снижаться доходы населения.
66049. Оффшорные зоны 38.44 KB
  Слово офшор впервые было применено в конце 50х годов прошлого века одной из газет США для обозначения конкретной финансовой компании переместившей свою деятельность на территорию с более благоприятной чем в США налоговой системой. Сегодня понятие офшор используется для обозначения офшорного бизнеса...
66050. Целевые бюджетные фонды 13.91 KB
  Понятие целевые бюджетные фонды появилось в 1995 г. когда подобный статус был закреплен за некоторыми ранее внебюджетными фондами создаваемыми в качестве целевого источника финансирования отдельных государственных расходов и отдельными...
66052. Лондонский клуб Парижский клуб и РФ 61.5 KB
  Клуб практикует продление сроков погашения долга или его части списание 3060 задолженности наименее развитых государств продажу их долгов третьим странам или международным организациям. По результатам переговоров с должниками на многосторонней основе члены Парижского клуба подписывают...
66053. ЗОЛОТОВАЛЮТНЫЕ РЕЗЕРВЫ МИРА И РФ 640.5 KB
  В мировой практике под золотовалютными резервами понимаются официальные запасы золота и иностранной валюты в центральном банке и финансовых органах страны, включая счета в международных валютно-кредитных организациях.