Курсовая работа на тему: Анализ технического задания. Общие сведения. Общие принципы проектирования электрического фильтра

Введение

В электротехнических, радиотехнических и телемеханических установках и устройствах связи часто ставится задача: из многих сигналов, занимающих широкую полосу частот, выделить один или несколько сигналов с более узкой полосой частот.

Сигналы (напряжения и токи) заданной полосы выделяют при помощи электрических фильтров. Один из простейших фильтров состоит из катушки и конденсатора, включённых последовательно или параллельно, т.е. представляет собой последовательный или параллельный контур. Однако в качестве пассивных фильтров чаще применяются четырёхполюсники из катушек индуктивности и конденсаторов и каскадные соединения четырёхполюсников.

К электрическим фильтрам различной аппаратуры предъявляются неодинаковые и даже противоречивые требования. В одной части полосы частот, которая называется полосой пропускания, сигналы не должны ослабляться, а в другой, называемой полосой задерживания (непропускания), ослабление сигналов не должно быть меньше определённого значения. Дополнительно могут накладываться определённые условия на вид фазовой характеристики фильтра. К фильтрам предъявляются и конструктивные требования в отношении их габаритов, массы, используемых материалов. Эти требования могут оказать решающее влияние на выбор одного из вариантов схем с аналогичными частотными характеристиками.

В качестве типовой курсовой работы нам предлагается проектирование электрического фильтра.

Синтез электрической цепи состоит из нескольких этапов, в частности:

- Воспроизведение заданных требований к частотным характеристикам с помощью функций, удовлетворяющих условиям физической реализуемости (этап аппроксимации);

- Определение электрической схемы, её конфигурации и параметров (этап реализации).

Полученную при синтезе электрическую схему, состоящую из индуктивностей, емкостей и сопротивлений, в общем случае следует рассматривать как эквивалентную схему. На её основе путем выбора конкретной элементной базы проектируется схема электрическая принципиальная, затем разрабатывается конструкция фильтра.

Существуют два конкурирующих метода синтеза фильтров. Длительное время при проектировании почти исключительно применялся синтез фильтров по характеристическим параметрам. В этом методе сопротивление нагрузки считается равным характеристическому сопротивлению, и все параметры проектируемого устройства выражаются через характеристические сопротивления и характеристическую постоянную передачи. В итоге проектируется фильтр, состоящий из однотипных Г, Т или П-образных звеньев, включенных каскадно. Однако неучет изменения характеристических сопротивлений в частотном диапазоне вызывает значительное отличие характеристик фильтра от требования задания. В настоящее время синтез по характеристическим параметрам применяется в случае, когда требуется быстро спроектировать фильтр с достаточно большими допусками к характеристикам.

Более современным является синтез по заданным рабочим параметрам, при котором проектируется LС-фильтр с произвольной нагрузкой.

Задачей работы является проектирование фильтра верхних частот. Исходя из того, что в задании не указаны какие-либо требования к фазовым или переходным характеристикам, то наложим дополнительные требования: необходимым является линейность фазовой характеристики и сохранение на выходе большой крутизны фронта импульса при малой величине выброса и малых колебаниях после импульса. Наиболее подходящим типом при таких условиях является фильтр Баттерворта.

Фильтр рассчитывается с помощью необходимых таблиц, справочников, из которых берутся нормированные значения элементов фильтра нижних частот и затем с помощью необходимых арифметических операций пересчитываются в реальные.

Оглавление

- Введение

- Анализ технического задания

- Общие сведения

- Общие принципы проектирования электрического фильтра

- Общие принципы проектирования усилителя напряжения

- Общие принципы и анализ спектра сложного периодического сигнала

- Общие принципы анализа прохождения входного сигнала через радиотехнические устройства

- Замечание

- Разработка схем электрического фильтра

- Основные положения теории

- Синтез эквивалентной схемы

- Разработка схемы электрической принципиальной

- Разработка схем усилителя напряжения

- Основные положения теории

- Расчет схемы по постоянному току

- Анализ спектра сложного периодического сигнала

- Основные технические положения

- Анализ спектра

- Анализ прохождения входного сигнала через радиотехническое устройство

- Различные допущения и ограничения

- Анализ по схеме Заключение

- Список использованной литературы

Список литературы

1 Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учебное пособие для студентов приборостроительных специальных вузов.-М:Высш.шк., 1991.-623с.

2 Бакалов В.П. Основы теории цепей\ учебник для вузов. - М.: "Радио и связь", 2000 г. -588 с.

3 Расчет фильтров с учетом потерь: справ./пер. с нем. Литвиненко. Под ред. Сильвинской - М.: изд. "Связь", 1972 г. - 200 с.

5 Никонов И.В., Женатов Б.Д. Электрические цепи. Анализ и синтез: Учебное пособие.-Омск: ОмГТУ, 2004.-104с.

Размещено на http://www.allbest.ru/