Расчет электрических фильтров

Страницы работы

15 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Государственный комитет Российской Федерации

по связи и информатике

Сибирский Государственный Университет

Телекоммуникаций и Информатики

Курсовая работа по дисциплине «Теория электрических цепей»

Расчет  электрических фильтров

_______Выполнил: студент 3 курса ЗО

(ускоренное обучение), группа ССК-14

______________ГОРБАТКО А.П._____

студ. билет______________

Новосибирск, 2002 г.

Вариант №76

Задача 1а.

Рассчитать двусторонне нагруженный ФНЧ Баттерворта по следующим данным : в полосе пропускания 0<f<f 1= 1кГц ослабление должно быть не более dА=0.5 дБ, а при частоте fS=1.75 кГц и более ослабление должно быть не менее A S=14 дБ. Сопротивления генератора и нагрузки одинаковы :Rг=Rн=1 кОм. Рассчитать:                                                

а) порядок фильтра n ;

б) записать выражение передаточной функции H;  

в) найти по таблице 9 [ 4 ] и аналитически нормированные элементы фильтра ;

г) начертить схему фильтра;

д) вычислить номинальные элементы фильтра;

е) рассчитать ослабление на частотах  f1,f0(частота соответствующая ослаблению 3 дБ), fS, 1.5 ·f 1, 2·f 1;

ж) начертить график зависимости ослабления от частоты.

                   Решение:

Вычислим нормированную частоту          

W S =f S/ f 1=1.75/0.5=1.8

Определим порядок фильтра по формуле

А S -10*lg(10 0.1*dA -1)

n =  ¾¾¾¾¾¾¾¾¾      (1.1)

20*lg W S

20 - 10* lg(10 0.0.5 -1)

n =  ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾  = 4.76

20*lg 1.75

Округляем результат до ближайшего целого числа; берем n = 5. Следовательно необходимо рассчитать фильтр 5-го порядка.

а) рассчитаем фильтр при помощи таблицы.

Находим две схемы для нечетного n = 5  и их параметры. На рисунке 1.1 схема  с источником напряжения на входе .

Нормированные параметры по таблице 9 [ 4 ] :

             l’ 5 = 0.618 ; c’4  =  1.618 ; l’3 = 2 ; c’2 = 1.618 ; l’1 = 0.618 ; r’Г =r’Н = 1.           

На рисунке 1.2 изображена схема с источником тока на входе

Нормированные  параметры по таблице 9  [ 4 ]:

             c’ 5 =  0.618  ;  l ‘4 =  1.618  ; c ‘3  =  2 ; l ‘2 = 1.618 ; c’ 1 =  0.618 ; g’ Г = g’ Н  =  1 .

Схема на рисунке 1.2 более экономична  т.к. содержит два (а не  три, как в схеме на рисунке 1.1) индуктивных элемента. Денормируем элементы схемы на рисунке 1.2 по формулам :

                                                            K R = R Н                               (1.2)

                                                                        R Н   

                                                            K L = ¾¾¾¾¾                  (1.3)

                                                                        (2p·f 1 )

                                                                            1

                                                            K C = ¾¾¾¾¾¾             (1.4)

                                                                     (2p·f 1·R Н )

                                                            R =  r’·R Н                                 (1.5)

                                                            L = l’·K L                                   (1.6)

                                                            C = c’·K C                              (1.7)

Вычислим истинные значения элементов:

                             0.618

C 1 = C 5 = ¾¾¾¾¾¾¾ ¾¾  = 98.4 нФ;                                                                                

                      2p·10 3 ·10 3

                             2    

C 3 =  ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾  =   318 нФ ;

                2p·10 3 ·10 3

                        1.618 · 103 

L 2 = L 4 =  ¾¾¾¾¾¾¾¾¾  =   258 мГн  ;

                       2p·10 3

R = r·R Н = 1·103 = 1 кОм .

По формуле

                                                                     f 1

f 0 =  ¾¾¾¾¾¾¾¾¾                                                 ( 1.8)

          2nÖ 10 0.1dA  - 1

вычислим частоту

10 3

f 0 = ¾¾¾¾¾¾¾¾  =  1234.13  Гц

10Ö10 0.2 - 1

Передаточную функцию по напряжению записываем на основании таблицы 7 [4]:

                 1                                                                    1

H(p) = ¾¾¾¾  =  ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾  .

             U 5 (p)                      (p 5 + 3.236 · p 4 + 5.236 · p 3  + 5.236 · p 2 + 3.236 · p + 1)

Расчет ослабления  проведем по формуле :

        A = 10· lg [ 1+ (10 0.1 * dA  -1) · W 2N ]                                                                ( 1.9 )

                                                                 1000

        A 1000 = 10  · lg [ 1 + ( 10 0.05 - 1) · ( ¾¾¾ ) 10] =  0.5 дБ

                                                                 1000

                                                                   1234

        A 1234 = 10  · lg [ 1+ ( 10 0.05 -1 ) · ( ¾¾¾ ) 10 ] = 3 дБ ;

                                                                 1000          

Похожие материалы

Информация о работе