Фильтр низких частот
Методика и основные этапы расчета стационарных и переходных амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик исследуемой цепи фильтра низких частот. Содержание и главные принципы составления технологических таблиц, разработка соответствующих графиков.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.04.2015 |
| Размер файла | 911,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Фильтр низких частот
1. Задание
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Схема электрическая принципиальная
амплитудный частотный фильтр цепь
R=1,6кОм
С=1000пФ
Необходимо построить амплитудно-частотную характеристику(АЧХ), фазо частотную характеристику(ФЧХ) и переходную характеристику.
C1=C2=C3=C
R1=R2=R3=R
2. Расчет стационарных характеристик цепи АЧХ и ФЧХ.
Найдем передаточную характеристику К(р) где p=jw
K(p) =
Для нахождения выходного напряжения воспользуемся методом контурных токов. Для этого составим уравнения для каждого контура по второму закону Кирхгофа.
IЙ (R+) - IЙI =Uвх
IЙI (R+) - IЙ - IЙII=0
IЙII(R+) - IЙI =0
Решение данной системы уравнений найдем при помощи метода Крамера
R+ - 0
= - R+ - =(R+) ((R+) (R+)-
0 - R+
- (-) (-) (R+) - (-) (-)
(R+)=
R+ - Uвх
3= - R+ 0 =
0 - 0
Находим контурной ток IШ
IЙII=
Выходное напряжение по закону Ома есть произведение тока на сопротивление(конденсатора) я
Произведем замену P на jw
АЧХ
K(j) =
ФЧХ
3. Таблицы и графики АЧХ и ФЧХ
Таблица значений АЧХ
|
щ [рад/c] |
0 |
5000 |
10000 |
15000 |
20000 |
25000 |
30000 |
35000 |
|
|
K |
1 |
0,999 |
0,997 |
0,993 |
0,987 |
0,98 |
0,971 |
0,961 |
|
40000 |
45000 |
50000 |
60000 |
80000 |
100000 |
200000 |
1000000 |
|
|
0,951 |
0,939 |
0,926 |
0,898 |
0,836 |
0,772 |
0,513 |
0.077 |
Таблица значений ФЧХ
|
щ [рад/c] |
0 |
5000 |
10000 |
15000 |
20000 |
25000 |
30000 |
35000 |
40000 |
|
|
ц |
0 |
-2,75 |
-5,49 |
-8,22 |
-10,93 |
-13,6 |
-16,25 |
-18,85 |
-21,4 |
|
45000 |
50000 |
60000 |
80000 |
100000 |
200000 |
1000000 |
2000000 |
|
|
-23,91 |
-26,36 |
-31,1 |
-39,86 |
-47,65 |
-75,54 |
25,02 |
-15,13 |
4. Расчёт переходной характеристики
приведем к табличному виду
где p1, p2, p3 корни кубического уравнения
Подставим полученные значения p1, p2, p3 в предыдущее уравнение и определим коэффициенты A, B, C, D
в числителе правой части раскроем скобки и в полученное выражение подставим значения p1, p2, p3
p3(A+B+C+D)+p2(4,996щ0A+4,796 щ0C+1,75 щ0B+3,44 щ0D)+p (5,99 щ02A+0,31 щ02B+5,031щ02C+0,645щ02D)+1,006щ03A
Подставив A, B, C, D и сократив на получим
определим значение и найдем p1, p2, p3
так как , а , то запишем в виде
5. Таблицы и графики переходной характеристики
|
t |
0 |
0,00006 |
0,00011 |
0,00016 |
0,00021 |
0,00026 |
0,00031 |
0,00036 |
0,00041 |
0,00046 |
0,00051 |
|
|
g(t) |
0,00 |
0,43 |
0,70 |
0,84 |
0,91 |
0,95 |
0,98 |
0,99 |
0,99 |
1,00 |
1,00 |
Вывод
В данной работе имеем фильтр нижних частот. Полоса пропускания данного фильтра лежит в пределах от 0 до 100000 [рад/с]. В полосе пропускания сдвиг фаз изменяется от нуля до -р/4. Были проведены расчеты АЧХ, ФЧХ, и переходной характеристики, построены их графики.
Литература
1. А.Е. Тихомирова, П.Л. Тихомиров, Б.П. Ярышев. Основы электротехники, электроники и радиотехники Ленинград 1968
2. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей 1965
3. Л.Р. Нейман, К.С. Демирчян Теоретические основы электротехники (в двух томах) Издательство «Энергия» 1966
4. У. Титце, К. Шенк Полупроводниковая схемотехника Москва «Мир» 1982
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Нормирование фильтра низких частот - прототипа для полосового фильтра. Аппроксимация по Баттерворту и по Чебышеву. Реализация схемы ФНЧ методом Дарлингтона. Денормирование и расчет элементов схемы заданного фильтра. Расчет частотных характеристик ПФ.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 04.09.2012Построение амплитудно-частотных и фазово-частотных характеристик элементарных звеньев радиотехнических цепей, последовательно и параллельно соединенных. Рассмотрение переходных процессов в цепях, спектральных преобразований и электрических фильтров.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.01.2011Анализ частотных и переходных характеристик электрических цепей. Расчет частотных характеристик электрической цепи и линейной цепи при импульсном воздействии. Комплексные функции частоты воздействия. Формирование и генерирование электрических импульсов.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.01.2011Исследование модели транзистора с обобщенной нагрузкой. Определение амплитудно- и фазо-частотных характеристик входной и передаточной функции. Представление входного сопротивления полной цепи последовательной и параллельной моделями на одной из частот.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 08.04.2015Исследование частотных и переходных характеристик линейной электрической цепи. Определение электрических параметров ее отдельных участков. Анализ комплексной передаточной функции по току, графики амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик.
курсовая работа [379,2 K], добавлен 16.10.2021Вывод операторных передаточных функций. Составление системы уравнений в матричной форме на базе метода узловых потенциалов для вывода функции коэффициента передачи по напряжению. Расчет и построение карты особых точек, частотных, переходных характеристик.
курсовая работа [488,5 K], добавлен 07.06.2012Постановка задачи синтеза электрического фильтра. Реализация схемы фильтра низких частот. Аппроксимация частотной характеристики рабочего ослабления фильтра. Расчет спектра последовательности прямоугольных импульсов на входе и на выходе фильтра.
курсовая работа [597,8 K], добавлен 02.06.2015Расчёт стационарных характеристик электрической цепи. Построение таблиц и графиков амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик. Практические графики, смоделированные в Micro-Cap. Расчёт переходной характеристики с помощью преобразования Лапласа.
контрольная работа [447,8 K], добавлен 13.06.2012Физические основы и принцип действия широкополосных фильтров. Метод расчета цепочных фильтров. Пример расчета фильтра нижних частот на заданные параметры. Построение полной характеристики затухания фильтра нижних частот. Расчет промежуточного полузвена.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.01.2011Определению законов изменения токов и напряжений вдоль цепи. Исследование частотных и временных характеристик цепи относительно внешних зажимов. Графики изменения токов. Расчет переходного процесса операторным методом. Исчисление резонансных частот.
реферат [531,3 K], добавлен 04.12.2012Фильтрация сигналов на фоне помех в современной радиотехнике. Понятие электрического фильтра как цепи, обладающей избирательностью реакции на внешнее воздействие. Классификация фильтров по типу частотных характеристик. Этапы проектирования фильтра.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.01.2010Фильтр нижних частот (ФНЧ). Максимальная амплитуда прямоугольного сигнала на выходе ФНЧ. Описание фильтра верхних частот (ФВЧ) в частотной и временной областях. Максимальная скорость нарастания сигнала на выходе ФВЧ. Полное входное сопротивление.
лабораторная работа [1,7 M], добавлен 25.04.2013Входные и передаточные комплексные функции цепи, особенности их исследования и получения. Расчет частотных характеристик по выражениям амплитудно-частотных характеристик на основе карты нулей и полюсов. Использование автоматического метода анализа цепей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.10.2012Сведения о простейших электрических фильтрах. Комплексный коэффициент передачи, частотные характеристики фильтра нижних частот. АЧХ и ФЧХ фильтра верхних частот и полосового фильтра. Расчет величин конденсаторов и сопротивлений при заданной частоте среза.
лабораторная работа [176,2 K], добавлен 22.10.2012Аппроксимация частотной характеристики рабочего ослабления фильтра. Переход от нормированной схемы ФНЧ-прототипа к схеме заданного фильтра. Расчет характеристик фильтра аналитическим методом. Расчет и построение денормированных частотных характеристик.
курсовая работа [444,5 K], добавлен 04.12.2021Расчет цепи с использованием классического метода, ее главные параметры: напряжение, ток переходного процесса, на индуктивностях. Методика и основные этапы расчета цепи с использованием операторного метода. Составление эквивалентных схем и графиков.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 22.05.2014Классификация фильтров по виду амплитудно-частотной характеристики. Особенности согласованной и несогласованной нагрузки. Частотная зависимость характеристического и входного сопротивлений фильтра. Расчет коэффициентов затухания тока и фазы тока.
контрольная работа [243,7 K], добавлен 16.02.2013Изучение гармонических процессов в линейных цепях, описание амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников. Основные методы расчета и проектирования электрических цепей и современных средств вычислительной техники и программного обеспечения.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.11.2013Определение амплитудно- и фазо-частотной характеристик (ЧХ) входной и передаточной функций цепи. Расчет резонансных частот и сопротивлений. Исследование модели транзистора с обобщенной и избирательной нагрузкой. Автоматизированный расчет ЧХ полной модели.
курсовая работа [545,0 K], добавлен 05.12.2013Краткая характеристика устройства ввода тока и напряжения. Методика построения преобразователя тока в напряжение. Фильтр низких частот. Устройство унифицированного сигнала. Расчет устройства ввода тока, выполненного на промежуточном трансформаторе тока.
курсовая работа [144,0 K], добавлен 22.08.2011
