Синтезирование фильтров высоких частот методами Баттерворта и Чебышева

Курсовой проект - Компьютеры, программирование

Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование

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

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



Рис.13: Показание плоттера Боде - фаза при частоте 25000 Гц

Рис.14: Показания осциллографа при частоте 25000 Гц

 

Аппроксимация по Чебышеву

 

В программе Multisim 11.0 выбираем инструмент Создатель фильтров (Инструментарий → Создатель схем → Создатель фильтров).

Вводим данные согласно заданию для курсового проекта (рис.1), нажимаем кнопку Проверить, надпись Расчет произведен успешно говорит о том, что характеристики фильтра введены корректно (рис.15), далее нажимаем кнопку Создать для синтеза схемы данного фильтра.

 

Рис.15: Аппроксимация по Чебышеву

 

Создатель фильтров закрылся, а схема фильтра изображена в окне программы (рис.16).

 

Рис.16: Начальная схема ФВЧ

 

Компоненты данного ФВЧ:

Конденсатор 15,01 nF.

Индуктивность 1,83 mH.

Индуктивность 1,83 mH.

Преобразуем схему, что бы можно было заменить её подсхемой:

)Удаляем источник питания, сопротивления нагрузки и источника, нулевую точку.

)Добавляем выводы подсхемы.

Получаем схему (рис.17) выделив элементы которой заменяем их подсхемой (рис.18), на основе которой строим схему для измерения характеристик фильтра.

 

Рис.17: Компоненты ФВЧ

Рис.18: Подсхема - ФВЧ по Баттерворту

 

Составляем электрическую схему (рис.19) добавив источник питания, сопротивление источника, сопротивление нагрузки, два плоттера Боде, осциллограф, два амперметра и два вольтметра.

 

Рис.19: Схема для проверки частотных характеристик фильтра

 

Проверка частотных характеристик фильтра

 

а) Частота 1000 Гц:

В свойствах источника питания выставляем частоту 1000 Гц.

Включаем моделирование, показания приборов изменились (рис.20). Амперметр и вольтметр со стороны нагрузки (R2) имеют показания во много раз ниже значений на приборах со стороны источника питания, значит фильтр не пропускает частоты в ПЗ.

Показания плоттера Боде XBP1 (рис.21) отображают зависимость рабочего ослабления от частоты тока источника питания, при частоте 1000 Гц затухание составляет 83,571 dB, что соответствует требованиям минимального рабочего ослабления в ПЗ (Amin=35 дБ).

Показания осциллографа (рис.23) и приборов (рис.20), подтверждают правильность работы фильтра. При напряжении со стороны источника (канал А), напряжение после фильтра (канал В) значительно ниже (рис.20).

 

Рис.20: Показания приборов на схеме при частоте 1000 Гц

 

Рис.21: Показание плоттера Боде - рабочее ослабление при частоте 1000 Гц

 

Рис.22: Показание плоттера Боде - фаза при частоте 1000 Гц

 

Рис.23: Показания осциллографа при частоте 1000 Гц

 

б) Частота 2500 Гц:

В свойствах источника питания выставляем частоту 25000 Гц, эта частота является граничной частой для ПП.

Показания приборов (рис.24) и показания осциллографа (рис.27) отображают состояние цепи, при котором фильтр пропускает частоту - токи и напряжение на входе и выходе фильтра сопоставимы:

Ток на входе 0,100A, на выходе 0,106A (рис.24).

Напряжение на входе 68,017V, на выходе 58,139V (рис.24).

Показания плоттера Боде XBP1 (рис.25) отображают значение соответствующее требованиям задания - рабочее ослабление на частоте 25000Гц примерно равно 1,405dB.

 

Рис.24: Показания приборов на схеме при частоте 25000 Гц

 

Рис.25: Показание плоттера Боде - рабочее ослабление при частоте 25000 Гц

 

Рис.26: Показание плоттера Боде - фаза при частоте 25000 Гц

 

Рис.27: Показания осциллографа при частоте 25000 Гц

 

Список используемой литературы:

 

1)Атабеков Г.Н. Основы теории цепей. М.: Энергия, 1978.

)Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.- М.: Энергия, 1989.

)Ред Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. Схемы, боки, 50-омная техника: Пер. с нем. - М.: Мир, 1990. - 258 с., ил.

)Справочная документация по программе Multisim 11.0 (National Instruments: Circuit Design Suite 11.0)

 

Цепь в режиме до коммутации:

 

 

Цепь в установившемся режиме:

s