МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИ
ТАГАНРОГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙРАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Систем Автоматического Управления
Пояснительная записка
к курсовой работе
по электронике
на тему:
«Фильтры верхних частот»
Выполнил:
Студентгруппы А-144
БезродныйС.В.
Проверил:
ХристичВ.В.
Таганрог 2006
Содержание
1.Техническоезадание
2.Получениематрицы
3.Структурнаясхема
4. Принципиальная схема
5.Расчёт элементов
Расчет звена №1
Расчет звена №2
Расчет звена №3
Расчет звена №4
Расчет звена №5
6.Анализ схемы
7.Определение основных характеристик фильтра
8. Метод Монте Карло
9. Выбор типов элементов.
10.Вывод по проделанной работе
11.Списокиспользуемой литературы.
1. Техническое задание
По заданной таблице, в которойприведены значения элементов матриц симметричных фильтров синтезировать принципиальную схему фильтра верхних частот 5-го порядка, провести анализполученной схемы, по результатам которого определить параметры фильтра.
Вариант С0515а-22.
Таблица 1.
/> 0,8669600
/> -0,8694698
/> 1,3527675
/> 0,7559777
/> 1,1890630
/> 0,8618522
/> 0,7973618
/> -0,0106126
/> 0,2867016
/> -0,7787701
/>, дБ 0,0988
/> 0,0079491
/>, кГц 2,2
/> 0,5978956
/>, дБ 75,59
/> -0,3805086
/> 3,25776
/> 0,25
/> 0,09746
/> 1,227…1,191
/> 0,00049
2. Получение матрицы/>
Значения элементов />, расположенных ниже главнойдиагонали, равны по модулю значениям элементов />,т.е. />:
/>
Дляприведения значений элементов к нормированному виду необходимо все элементы каждой i-й строки разделить на />: />:
/>
У фильтров наблюдаютсядинамические перегрузки, когда максимальное напряжение во внутренних узлахсхемы превышает максимальное выходное напряжение, что характеризует коэффициентдинамической перегрузки. (коэффициент динамической перегрузки на выходе ОУ1 /> можетпревышать единицу). Чтобы обеспечить />, необходимо разделить полученныеранее значения /> и /> на />:
/>3.Структурная схема
На основе полученной матрицыстроим структурную схему:
/> 5. Расчёт элементов.
Принципиальную схему ФВЧ синтезируют на основе звеньев:
1) Многовходовое инвертирующее звено ФВЧ:
/>
Рис. 1.
Функция передачи имеет вид: />
Это звено можетиспользоваться только в качестве 1-го или n-го звена при условии, чтовсе матричные элементы соответственно 1-й или n-й строки положительны.
2) Многовходовое универсальное звено ФВЧ:
/>
Рис. 2.
Функцияпередачи имеет вид: /> ; /> .
Зададимзначение емкости /> всех звеньеводинаковым и равным />.
/>.
Извыражения постоянной времени />, где />.
Так как /> для всех звеньев одинаковои />, то />.
Сопротивление /> для всех звеньеводинаково.
Положив />, определим сопротивлениярезисторов входного сумматора из соотношений:
/>,
где />( /> или />) — коэффициент, которыйзадается равным единице при не слишком малом значении /> (/> или />) и гораздо меньше единицыв противном случае.
Еслисопротивление резистора /> или /> получается слишклмбольшим, то он заменяется резистивным делителем, состоящим из трех резисторов(см. рис.3.). Чтобы определить сопротивления делителя, необходимо задатьсязначениями /> и />, а эквивалентноесопротивление /> и сопротивлениерезистора /> рассчитать из соотношений:
/>; /> ,
где /> -это модуль /> или />. Эквивалентнаяпроводимость /> используется вформулах для /> и /> при расчете сопротивления />.
/>
Рис.3. Резистивный делитель.Расчет звена №1
/>
/>:
/>
/>
/>:
/>
/>
/>, />
/>
/>
/>
/>.