    Сейчас на сайте: 1 посетителей (1 зарегистрированных, 0 гостей) |   426057681  574055213 |  Партнерам |  Авторам |  Покупателям |
Проектирование устройств фильтрации
| курсовые работы, Программирование Объем работы: 53 стр. Год сдачи: 2011 Стоимость: 400 руб. Просмотров: 636 | Не подходит работа? |
Оглавление
Содержание
Заключение
Заказать работу
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..3
1 ТЕОРИЯ……………………………………………….....................................4
2 МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ФИЛЬТРАЦИИ ПО РАБОЧИМ ПАРАМЕТРАМ…………………………………………………...17
2.1 Методика расчета фильтра по рабочим параметрам……………...22
2.2 Вывод общего вида нормированного коэффициента операторной передаточной функции для фильтра…………………………………...23
2.3 Вывод денормированного коэффициента операторной передаточной функции…………………………………………….........25
3 ВИДЫ АПРОКСИМАЦИИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕБЫШЕВА (прямая) И БАТТЕРВОРТА………...……………………........25
3.1 Аппроксимация Баттерворта ………………………………….….. 25
3.2 Аппроксимация Чебышева (первого рода)…………….……….. 25
4 ВЫВОД ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ПО СТРУКТУРЕ РАУХА……………….…………………………………………………… …...30
4.1 Определение структуры фильтровых звеньев на основе операционных усилителей по схеме Рауха и вывод передаточной функции общего вида………………………………………..………….30
4.2 Определение элементов схемы линейного звена………..………...34
5 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ФИЛЬТРА НА ФУНКЦИОНАЛЬНОМ УРОВНЕ В MATHCAD В ЧАСТОТНОЙ И ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТЯХ (РАСЧЕТ АЧХ, ФЧХ, ХРЗ, ХГВЗ, ИХ, ПХ В НОРМИРОВАННОМ И ДЕНОРМИРОВАННОМ ВИДЕ)…………...……..35
6 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ФИЛЬТРА………...……41
6.1 Выбор типа конденсаторов………………………………………....41
6.2 Выбор типа резисторов…………….…………….………………….42
6.3 Выбор типа операционных усилителей…..…………………… ….42
7 МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРА НА СХЕМОТЕХНИЧЕСКОМ
УРОВНЕ В ELECTRONICS WORKBENCH В ЧАСТОТНОЙ
И ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТЯХ (ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ, ХРЗ, ФЧХ,
ИХ, ПХ В ДЕНОРМИРОВАННОМ ВИДЕ)………………………...………..45
8 ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ФИЛЬТРА В ELECTRONICS WORKBENCH
С ПОМОЩЬЮ ЛЧМ СИГНАЛА………...……………………………………48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….…..50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………..51
ПРИЛОЖЕНИЕ А Схема фильтра седьмого порядка реализованная в Electronics Workbench…………………………………………………………..52
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Принципиальная схема фильтра для расчёта...
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..3
1 ТЕОРИЯ……………………………………………….....................................4
2 МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ФИЛЬТРАЦИИ ПО РАБОЧИМ ПАРАМЕТРАМ…………………………………………………...17
2.1 Методика расчета фильтра по рабочим параметрам……………...22
2.2 Вывод общего вида нормированного коэффициента операторной передаточной функции для фильтра…………………………………...23
2.3 Вывод денормированного коэффициента операторной передаточной функции…………………………………………….........25
3 ВИДЫ АПРОКСИМАЦИИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕБЫШЕВА (прямая) И БАТТЕРВОРТА………...……………………........25
3.1 Аппроксимация Баттерворта ………………………………….….. 25
3.2 Аппроксимация Чебышева (первого рода)…………….……….. 25
4 ВЫВОД ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ПО СТРУКТУРЕ РАУХА……………….…………………………………………………… …...30
4.1 Определение структуры фильтровых звеньев на основе операционных усилителей по схеме Рауха и вывод передаточной функции общего вида………………………………………..………….30
4.2 Определение элементов схемы линейного звена………..………...34
5 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ФИЛЬТРА НА ФУНКЦИОНАЛЬНОМ УРОВНЕ В MATHCAD В ЧАСТОТНОЙ И ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТЯХ (РАСЧЕТ АЧХ, ФЧХ, ХРЗ, ХГВЗ, ИХ, ПХ В НОРМИРОВАННОМ И ДЕНОРМИРОВАННОМ ВИДЕ)…………...……..35
6 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ФИЛЬТРА………...……41
6.1 Выбор типа конденсаторов………………………………………....41
6.2 Выбор типа резисторов…………….…………….………………….42
6.3 Выбор типа операционных усилителей…..…………………… ….42
7 МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРА НА СХЕМОТЕХНИЧЕСКОМ
УРОВНЕ В ELECTRONICS WORKBENCH В ЧАСТОТНОЙ
И ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТЯХ (ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ, ХРЗ, ФЧХ,
ИХ, ПХ В ДЕНОРМИРОВАННОМ ВИДЕ)………………………...………..45
8 ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ФИЛЬТРА В ELECTRONICS WORKBENCH
С ПОМОЩЬЮ ЛЧМ СИГНАЛА………...……………………………………48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………….…..50
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………..51
ПРИЛОЖЕНИЕ А Схема фильтра седьмого порядка реализованная в Electronics Workbench…………………………………………………………..52
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Принципиальная схема фильтра для расчёта...
Фильтр в электронике — устройство для выделения желательных компонент спектра электрического сигнала и/или подавления нежелательных.
В современной радиоэлектронике электрические фильтры находят широчайшее применение в аппаратуре самого разнообразного назначения. Техника фильтрации непрерывно развивается.
В зависимости от полосы частот прохождения сигнала фильтры с одной полосой пропускания классифицируются на фильтры нижних частот, верхних частот и полосно-пропускающие (полосовые). В данном курсовом проекте будут рассмотрен фильтр верхних частот. Также будет проведён обзор некоторых программных продуктов, с помощью которых возможно проектирование систем и устройств фильтрации на функциональном уровне. Довольно подробно будет рассказано о самой методике проектирования устройств фильтрации по рабочим параметрам. Так же будут рассмотрены два вида аппроксимации частотных характеристик: Чебышева (прямая) и Бесселя, вывод передаточных функций фильтровых звеньев по структуре Рауха, их расчет и нормирование полученных значений элементов звеньев.
Анализ различных характеристик во временной и частотной областях позволит сделать некоторые выводы о правильности расчёта фильтра на определённых этапах, оценку устойчивости фильтра к различным изменениям условий эксплуатации. Для построение принципиальной схемы фильтра, частотных и временных характеристик, и численный расчёт будут использоваться программы MathCAD и Electronic Workbench. Ставится задача сравнить характеристики, полученные с помощью нормированных коэффициентов в системе MathCAD и характеристик полученных в системе Electronic Workbench на основе рассчитанных значений элементов входящих в состав звена фильтрации с многопетлевой обратной связью.
Итогом данной курсовой работы является получение и расчёт схемы заданного фильтра. ФВЧ с аппроксимацией частотных характеристик Баттерворта с параметрами, приведенными в задании, имеет пятый порядок и представляет собой содинение двухкаскадов второго порядка и одного каскада первого порядка по структуре Рауха.
При проектировании были использованы такие пакеты прикладных программ и систем автоматизированного проектирования как MathCad (многофункциональная интерактивная вычислительная система, позволяющая решать аналитически или численно большинство математических задач, не прибегая к программированию), Electronics Workbench (одна из наиболее популярных программ для конструирования электронных схем от разработки и анализа принципиальных схем до создания печатных плат с богатым выбором виртуальных инструментов, совпадающих по параметрам с реальными инструментами компании Tektronix) при проектировании устройств фильтрации с заданными частотными характеристиками.
Приведены частотные и временные характеристики фильтра и их сравнение, виды аппроксимации частотных характеристик: Чебышева (прямая) и Баттерворта, вывод передаточных функций фильтровых звеньев по структуре Рауха. Кроме этого в данной курсовой работе произведено моделирование разрабатываемого фильтра на функциональном уровне в MathCAD в частотной и временной областях (расчет АЧХ, ФЧХ, ХРЗ, ХГВЗ, ИХ, ПХ в нормированном и денормированном виде), разработка принципиальной схемы фильтра, моделирование фильтра насхемотехническом уровне в Electronics Workbench в частотной и временной областях (измерение АЧХ, ХРЗ, ФЧХ, ИХ, ПХ в денормированном виде), измерение АЧХ фильтра в Electronics Workbench с помощью ЛЧМ сигнала
Номиналы элементов схемы подбирались таким образом, чтобы максимально приблизить их к стандартному номинальному ряду Е24, а также, чтобы получить при этом как можно большее входное сопротивление каждого каскада фильтра.
После офорления заказа Вам будут доступны содержание, введение, список литературы*
*- если автор дал согласие и выложил это описание.