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 .
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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.