">
Прикладные науки Радиотехнические системы
Информация о работе

Тема: Расчет и построение характеристик реальной ЛАЧХ полосового фильтра

Описание: Расчет реальной ЛАЧХ и активного фильтра на операционных усилителях. Анализ свойств активных полосовых фильтров в частотной области с их реализацией на базе типовых схем операционных усилителей. Передаточная функция устройства, разработана схема ее реализации
Предмет: Прикладные науки.
Дисциплина: Радиотехнические системы.
Тип: Курсовая работа
Дата: 07.08.2012 г.
Язык: Русский
Скачиваний: 5
Поднять уникальность

Похожие работы:

Московский Киновидеоинститут ФилиалСанкт-Петербургского Государственного Университета Кино и Телевидения  Курсовая работа  По дисциплине «Основы теории цепей» специальность «Аудиовизуальная Техника»        

 

Московский Киновидеоинститут ФилиалСанкт-Петербургского Государственного Университета Кино и Телевидения

Курсовая работа

По дисциплине «Основы теории цепей»

специальность «Аудиовизуальная Техника»

студенческий билет №

вариант 4

Москва 2011 год.

Содержание

Введение2

1. Исходные данные3

2. Расчет реальной ЛАЧХ4

3. Расчет активного фильтра на операционных усилителях7

Заключение11

Список литературы12

Введение

Целью курсовой работы является расчет реальной ЛАЧХ фильтра и определение передаточной функции устройства, изучение особенностей расчета электрических цепей с активными элементами. По полученным данным необходимо также выполнить анализ свойств активных полосовых фильтров в частотной области с их реализацией на базе типовых схем операционных усилителей.

1. Исходные данные

Задание: идеальная ЛАЧХ для расчета фильтра

Вариант №2



2. Расчет реальной ЛАЧХ

Реальная асимптотическая ЛАЧХ состоит из отрезков прямых, проходящих с различными углами наклона по отношению к оси абсцисс. Переходная часть характеристики формируется из отрезков с углом наклона, кратным ±2*(20) дВ/дек, а установившаяся часть – 0*(20) дВ/дек.

Реальная ЛАЧХ представлена на рис.1. Участок в диапазоне 106 – 107 Гц (1 декада) и далее не имеет отрезка с углом наклона 0. Начало НЧ-участка ограничиваем значением К = 0,01.

 Рисунок 1. Реальная ЛАЧХ полосового фильтра

Определяем угловые частоты участков идеальной ЛАЧХ:



Находим постоянные времени  участков реальной ЛАЧХ:



Постоянные времени звеньев:



3. Расчет активного фильтра на операционных усилителях

Составляем передаточную функцию фильтра, формируя элементы с показателем наклона (+2) в числителе, а наклона (-2) – в знаменателе. Показатель степени элемента будет равен показателю наклона участка ЛАЧХ. Преобразуем выражение таким образом, чтобы выделить произведение элементов, соответствующих передаточным функциям типовых схем включения операционных усилителей.

Получилось 3 вида схем включения операционного усилителя (рис.3-5).

а) Пропорциональноинтегрирующий усилитель (ПИ-регулятор)



Рисунок 3. Схема ПИ-регулятора

Передаточная функция:



б) Интегро-дифференцирующее звено с коэффициентом передачи, равным единице, и постоянными времени дифференциатора Т1 и интегратора Т2 :



Рисунок 4. Схема интегро-дифференцирующего звена

в) Апериодическое звено с постоянной времени T:



Рисунок 5. Схема апериодического звена.

При формировании схемы фильтра необходимо последовательно включить по инвертирующей схеме одно пропорциональное звено, четыре интегро-дифференциальных ( два блока по два одинаковых звена) и в конце схемы два апериодических. Схема включения состоит из 8 звеньев и приведена на рис.6.



Рисунок 6. Схема включения операционных усилителей

Произведем расчет и выбор параметров элементов схемы.

Звено U1 Пропорционально-интегрирующий усилитель

К= R2 / R1 =  Принимаем R2=100 кОм, R1=  Om

С1 R2= 0.16

С1 =0.16/=1.6*=1.6 мкФ

К= R2 / R1 =  Принимаем R2=100 кОм, R1=  Om

Звенo U2

К= R5 / R4 = 1 Принимаем R5=100 кОм, R4=  Om

С2 R5= 0.16 ;

С2 =0.16/=1.6*=1.6 мкФ

Звенья U3 и U4

К= R5 / R4 = 1

Принимаем R5=100 кОм, R4=  Om

С3 R7= 32* 

С3=32*  /=32*10-9 Ф=32 нФ

С4 R8= 12*

С4=12*/=0.12*=0.12 мкФ

К= R10 / R11 = 1

Принимаем R11=100 кОм, R10= Om

С5 R10 = 32* 

С5=32*  /=32*10-9 Ф=32 нФ

С6 R11= 12*

С6=12*/=0.12*=0.12 мкФ

Звенья U5 и U6 

К= R14 / R13 = 1

Принимаем R14=100 кОм, R13=  Om

С7 R7= 

С7=  /= Ф=  нФ

С8 R14= 

С8=/=16*=16 нФ

Принимаем R17=100 кОм, R16= Om

К= R17 / R16 = 1

С9 R16 = 

С9= /= Ф=32 нФ

С10 R17=; С10=/=16*=16 нФ

U7 и U8 Апериодические Звенья

К= R20 / R19 = 1

Принимаем R20=100 кОм, R19= Om

С11 R20= 

С11=  /= Ф= 1.6 нФ

К= R23 / R22 = 1

Принимаем R23=100 кОм, R22=  Om

С12 R23= 

С12= /= Ф=  нФ

Заключение

В курсовой работе были произведены расчет и построение характеристик реальной ЛАЧХ полосового фильтра, определена и разбита на типовые звенья передаточная функция устройства, разработана схема ее реализации при использовании семи типовых схем операционных усилителей и найдены параметры их элементов.

Список литературы

В.Г.Лукашкин, В.К.Гарипов, В.В.Слепцов, А.В.Вишнеков

Автоматизация измерений,контроля и управления. – М.:

Машиностроение, 2006. – 663 с.

Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. – М.: Наука, 1988. – 679 с.

Бесекерский В.А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов.– 4-еизд., перераб. И доп. – М.: СПб Изд-во «Профессия», 2004. – 747 с.

Ким, Д.П. Теория автоматического управления: учеб. пособие для студентов вузов/Д. П. Ким. – М.: Физматлит, 2003 – Т.1: Линейные системы. – 2003. – 287 с.

Теория автоматического управления / Под ред. А.А. Воронова. – М.: Высшая школа, 1986. – 367 с.

Туманов М.П. Теория управления. Теория линейных систем автоматического управления: Учебное пособие. – МГИЭМ. – М., 2005. – 82 с.

Интернет-ресурсы:

http://эссе.рф - сборник не проиндексированных рефератов. Поиск по рубрикам и теме. Большинство текстов бесплатные. Магазин готовых работ.