Расчет фильтра нижних частот Чебышева, полосового фильтра Чебышева и активного фильтра

Страницы работы

Содержание работы

Аннотация

. Курсовая работа по дисциплине “Проектирование электрических фильтров”. ДГТУ ,РТФ, 221гр.

В курсовой работе проведены расчеты фильтра нижних частот Чебышева, полосового фильтра Чебышева и активного фильтра.

Расчеты сделаны с использованием таблиц, а также приведен аналитический расчет полюсов передаточной функции.

Пояснительная записка содержит 13 листов машинописного текста.

Электрические схемы представлены чертежами формата А4.
Введение

Электрические фильтры -это линейные 4-х  полюсники, обладающие избирательными свойствами. Они предназначены для выделения из состава сложного электрического колебания, подведенного к его входу, частотных составляющих определенного спектра частот в заданной полосе частот с небольшим ослаблением и подавления тех составляющих, которые расположены в других, также заданных полосах частот.

Вся область частот от f=0 до f =∞ подразделяются на:

·  Области, где ослабление не превышает некоторое заданное значение ослабления ∆А (полоса пропускания-ПП)

·  Области, где ослабление не менее некоторого заданного значения Аs (полосы задерживания-ПЗ)

·  Переходные области.

По заданному расположению полос пропускания и задерживания различают 4 типа фильтров:

·  Фильтр верхних частот (ФВЧ)

·  Фильтр нижних частот ФНЧ)

·  Полосовые фильтры (ПФ)

·  Режекторные фильтры (РФ).

При синтезе фильтров широко используется нормирование по сопротивлению и частоте. Здесь вводится понятие фильтра прототипа нижних частот. Один из способов синтеза фильтров является синтез на основе фильтра прототипа нижних частот. Рассчитав нормированные значения элементов этого фильтра, переходят с помощью преобразования к полосовым  режекторным или фильтрам верхних частот. Переход от нормированных величин осуществляется с помощью коэффициентов нормирования. В курсовой работе рассчитываются фильтры с использование полиномов Чебышева и Баттерворта.


Анализ технического задания.

Министерство образования Российской Федерации.

Дагестанский государственный технический университет.

Радиотехнический факультет.

Кафедра РТ и БМЭ.

Курсовая работа по дисциплине « Проектирование электрических фильтров».

В курсовой работе, согласно варианта №58, необходимо рассчитать фильтры нижних частот, полосового фильтра и активного фильтра.

Исходными данными для расчета являются:

·  частота среза- f1,

·  частота задерживания-fs,

·  ослабление в полосе пропускания-∆A,

·  ослабление в полосе задерживания-As .

Согласно заданию необходимо провести два вида расчетов: табличный и аналитический.

Расчет проводится на основе фильтра прототипа нижних частот. Последовательность расчета:

1.  нормирование по частоте;

2.  определение порядка фильтра;

3.  расчет полюсов передаточной функции;

4.  расчет входного сопротивления;

5.  разложение входного сопротивления в цепную дробь;

6.  определение нормированных значений элементов;

7.  вычисление коэффициентов денормирования;

8.расчет истинных значений элементов.

Расчет активного фильтра сводится к определению передаточной функции ФНЧ. Здесь используем табличные коэффициенты. С помощью этих коэффициентов определяются элементы схемы.


1.Расчет фильтра нижних частот Чебышева.

Исходные данные:

·  Частота среза f1=3кГц.

·  Частота задержки fs=5кГц.

·  Ослабление в полосе пропускания ∆А=1дб.

·  Ослабление в полосе задержки As=16дб.

I.Расчет с помощью таблиц.

1.  нормирование частоты

Ω= fs/ f1                                                        (1.1)

Ω=5/3=1.66

2.  расчет порядка фильтра

                        (1.2)

n=16+6-10*lg(100.1-1)/20*lg(1.66+1.662-1)=2.93

округляем до целого числа n=3

3.  из таблицы9 [1] выписываем нормированные значения элементов LC- фильтра нижних частот:

c1=c3=2.024

l2=0.994

4.определим коэффициенты денормирования для вычисления истинных значений элементов схемы:

Kl=RН/2*π*f*                                                       (1.3)

Kl=600/2*3.14*3*103=31.8*10-3Гн.

Kc=1/Rн*2*π*f                                                                                (1.4)

Kc=1/600*2*3.14*3*103=88.4*10-8Ф.

4.  определяем истинные значения элементов:

C1= C3 = Kl* c1=2.024*88.4*10-9=178.9нФ.                  (1.5)

L2= Kc* l2=31.8*10-3*0.994=31.6мГн.                      (1.6)


II. Аналитический расчет.

Sk=-γsin(2*k-1/2*n)*π+  ј*β*cos(2*k-1/2*n)*π               (1.7),

Где   γ=(ε-1/ε)/2 ,  β=(ε+1/ε)/2, ε=, ε=

γ=(1,34-1/1,34)/2=0,494; β=1.115

Расчет полюсов проводят для k=2*n=2*3=6 значений, и выбирают те значения, у которых вещественная часть отрицательная.

Похожие материалы

Информация о работе