СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Анализ технического задания
1.1 Общие сведения
1.2. Общие принципы проектированияэлектрического фильтра.
1.3. Общие принципы проектированияусилителя напряжения
1.4. Общие принципы и анализ спектрасложного периодического сигнала
1.5. Общие принципы анализа прохождениявходного сигнала через радиотехнические устройства
1.6. Замечание
2 Разработка схем электрического фильтра
2.1. Основные положения теории
2.2 Синтез эквивалентной схемы
2.3 Разработка схемы электрическойпринципиальной
3 Разработка схем усилителя напряжения
3.1 Основные положения теории
3.2 Расчет схемы по постоянному току
4 Анализ спектра сложного периодическогосигнала
4.1 Основные технические положения
4.2 Анализ спектра
5 Анализ прохождения входного сигналачерез радиотехническое устройство
5.1 Различные допущения и ограничения
5.2 Анализ по схеме
Заключение
Список использованной литературы
Введение
В электротехнических,радиотехнических и телемеханических установках и устройствах связи частоставится задача: из многих сигналов, занимающих широкую полосу частот, выделитьодин или несколько сигналов с более узкой полосой частот.
Сигналы (напряжения итоки) заданной полосы выделяют при помощи электрических фильтров. Один изпростейших фильтров состоит из катушки и конденсатора, включённыхпоследовательно или параллельно, т.е. представляет собой последовательный илипараллельный контур. Однако в качестве пассивных фильтров чаще применяютсячетырёхполюсники из катушек индуктивности и конденсаторов и каскадныесоединения четырёхполюсников.
К электрическимфильтрам различной аппаратуры предъявляются неодинаковые и даже противоречивыетребования. В одной части полосы частот, которая называется полосойпропускания, сигналы не должны ослабляться, а в другой, называемой полосойзадерживания (непропускания), ослабление сигналов не должно быть меньшеопределённого значения. Дополнительно могут накладываться определённые условияна вид фазовой характеристики фильтра. К фильтрам предъявляются иконструктивные требования в отношении их габаритов, массы, используемыхматериалов. Эти требования могут оказать решающее влияние на выбор одного извариантов схем с аналогичными частотными характеристиками.
В качестве типовойкурсовой работы нам предлагается проектирование электрического фильтра.
Синтез электрическойцепи состоит из нескольких этапов, в частности:
- Воспроизведениезаданных требований к частотным характеристикам с помощью функций,удовлетворяющих условиям физической реализуемости (этап аппроксимации);
- Определениеэлектрической схемы, её конфигурации и параметров (этап реализации).
Полученную при синтезеэлектрическую схему, состоящую из индуктивностей, емкостей и сопротивлений, вобщем случае следует рассматривать как эквивалентную схему. На её основе путемвыбора конкретной элементной базы проектируется схема электрическаяпринципиальная, затем разрабатывается конструкция фильтра.
Существуют дваконкурирующих метода синтеза фильтров. Длительное время при проектированиипочти исключительно применялся синтез фильтров по характеристическимпараметрам. В этом методе сопротивление нагрузки считается равнымхарактеристическому сопротивлению, и все параметры проектируемого устройствавыражаются через характеристические сопротивления и характеристическую постояннуюпередачи. В итоге проектируется фильтр, состоящий из однотипных Г, Т илиП-образных звеньев, включенных каскадно. Однако неучет изменения характеристическихсопротивлений в частотном диапазоне вызывает значительное отличие характеристикфильтра от требования задания. В настоящее время синтез по характеристическимпараметрам применяется в случае, когда требуется быстро спроектировать фильтр сдостаточно большими допусками к характеристикам.
Более современнымявляется синтез по заданным рабочим параметрам, при котором проектируется LC-фильтрс произвольной нагрузкой.
Задачей работы являетсяпроектирование фильтра верхних частот. Исходя из того, что в задании не указаныкакие-либо требования к фазовым или переходным характеристикам, то наложимдополнительные требования: необходимым является линейность фазовойхарактеристики и сохранение на выходе большой крутизны фронта импульса прималой величине выброса и малых колебаниях после импульса. Наиболее подходящимтипом при таких условиях является фильтр Баттерворта.
Фильтр рассчитывается спомощью необходимых таблиц, справочников, из которых берутся нормированныезначения элементов фильтра нижних частот и затем с помощью необходимыхарифметических операций пересчитываются в реальные.
1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГОЗАДАНИЯ.
1.1 Общие сведения
Радиотехника являетсяосновной частью радиоэлектроники и включает в себя большое количествотеоретических и “прикладных” дисциплин, разделов. При изучении, исследованииразличных радиотехнических задач, приходится проводить анализ сигналов,эквивалентных и принципиальных схем, реальных устройств и систем, а также –синтезировать (разрабатывать, создавать) модели, схемы и различные реальныеустройства.
Если проводимыерасчеты, разработка завершаются изготовлением конструкторской и технологическойдокументации, изготовлением макетов или опытных образцов, то обычно применяетсятермин “проектирование”.
В данной курсовойработе, в соответствии с заданием, необходимо решить следующие задачи:
— разработать (любым методом)эквивалентную, принципиальную схемы электрического фильтра на любыхрадиокомпонентах;
— разработать усилительнапряжения на любых радиоэлементах (схему электрическую принципиальную);
— любым методомрассчитать спектр сложного периодического сигнала, подаваемого с “генератораимпульсов” на вход фильтра;
— проанализировать“прохождение” напряжения через фильтр и усилитель.
Эти задачи являютсяважными, практически полезными, т.к. разрабатываются и анализируются широкоприменяемые радиотехнические устройства.
Для последующихрасчетов выбрана структурная схема с “аналоговыми” радиотехническимиустройствами, показана на рисунке 1.