Синтез частотно-избирательного фильтра

Реферат - Радиоэлектроника

Другие рефераты по предмету Радиоэлектроника

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



Московский ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ Авиационный Институт имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

(технический университет)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра 405

“Радиотехнические цепи и сигналы”

 

 

 

 

Курсовая работа

 

на тему

 

Синтез частотно-избирательного фильтра.

 

 

 

 

 

 

Выполнил:студент группы ##-###

Гуренков ДмитрийПроверил:преподаватель

РучьевМ. К.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2002 г.

Содержание

Задание.3

Исходные данные.3

Аппроксимация частотной характеристики фильтра.4

Последовательность шагов.4

Тип фильтра.4

Требования к ФНЧ-прототипу.4

Порядок, нули и полюсы ФНЧ-прототипа.5

Нули и полюсы синтезируемого фильтра.5

Передаточная функция и АЧХ.6

Расчет.6

Реализация аналогового фильтра.9

Лестничная - структура.9

Теория.9

Расчет.10

Каскадное соединение -звеньев.11

Теория.11

Расчет.12

Гираторная реализация безиндуктивного фильтра.13

Теория.13

Расчет.14

-фильтр с каскадной структурой.14

Теория.14

Расчет.15

Сравнительная характеристика различных реализаций синтезируемого фильтра.17

Литература.18

 

 

Задание

  1. Представить данные на синтез частотно-избирательного фильтра в графической форме с использованием нормированной частоты

    .

  2. Определить технические требования к нормированному ФНЧ прототипу: тип и порядок фильтра.
  3. Найти координаты нулей и полюсов нормированной передаточной функции ФНЧ прототипа.
  4. Найти лестничную структуру ФНЧ прототипа с нормированными элементами.
  5. Определить координаты нулей и полюсов передаточной функции синтезируемого частотно-избирательного фильтра. Построить график АЧХ с использованием денормированной частоты

    .

  6. Определить лестничную структуру синтезируемого фильтра с нормированными элементами и провести денормирование элементов.
  7. Выбрать возможные варианты RLC-звеньев первого и второго порядков, предназначенных для каскадной реализации фильтра, рассчитать величины элементов и составить полную схему фильтра.
  8. Уменьшив частотные параметры на два порядка:
  9. Составить схему и провести расчет элементов для гираторной реализации фильтра.
  10. Выбрать возможные варианты ARC-звеньев первого и второго порядков, предназначенные для безиндукционной каскадной реализации фильтра, рассчитать величины элементов и составить полную схему фильтра.
  11. Сделать вывод, дав сравнительную характеристику различным вариантам реализации синтезируемого фильтра.
  12. Исходные данные

Задача синтеза фильтра состоит в разработке электрической схемы устройства, обладающего требуемыми частотными и временными характеристиками. Курсовая работа предполагает проектирование фильтра на основе требования к форме его характеристики затухания. При синтезе полосно-пропускающего фильтра вводится требование к верхним и нижним граничным частотам полосы пропускания (, , , ).

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) фильтра и характеристика затухания связаны друг с другом выражением

,

поэтому при рассмотрении требований к АЧХ необходимо вместо допусков и ввести параметры: - допустимую неравномерность в полосе пропускания и - максимально допустимую передачу в полосе задержания, причем

,.

Типичная АЧХ полосно-пропускного фильтра Чебышева приведена на рисунке.

 

Процедура проектирования частотно-избирательного фильтра включает в себя два основных этапа:

  1. Этап проектирования, в ходе которого подбирается передаточная функция, удовлетворяющая заданным требованиям (АЧХ, выделенная из аппроксимирующей передаточной функции, не должна выходить за пределы заданного коридора допусков);
  2. Этап реализации, суть которого в выборе принципа реализации передаточной функции, разработке и расчете конкретной схемы фильтра, обладающего найденной передаточной функцией.

Порядок выполнения первого этапа достаточно хорошо разработан, поставленная задача решается с использованием какого-либо из многочисленных справочников по расчету фильтров. Решение второй задачи в рамках второго этапа многовариантно. Это связано с тем, что известно довольно много принципов и схем, позволяющих реализовать найденную передаточную функцию.

Аппроксимация частотной характеристики фильтра

Последовательность шагов

На этапе аппроксимации необходимо проделать следующее:

  1. Выбрать тип фильтра.
  2. Пересчитать исходные данные в требования к фильтру прототипу нижних частот (ФНЧ-прототипу).
  3. Определить минимальный порядок ФНЧ-прототипа, нули и полюсы его передаточной функции (с помощью справочника).
  4. Пересчитать нули и полюса ФНЧ-прототипа в нули и полюсы синтезируемого фильтра.
  5. Записать передаточную функцию фильтра, найти и построить АЧХ или характеристику затухания.

Тип фильтра

Существует ряд типов фильтров, различающихся по характеру их передаточных функций. Например, фильтр Баттерворта, фильтр Чебышева, эллиптический (Золоторева - Каура) фильтр. Каждый из указанных типов в определенном см

s