Реферат по предмету "Радиоэлектроника"


Исследование ARC-фильтров второго порядка

Номер варианта: 21(б)
Анализ преобразования сигналов ARCцепями I. Задания на курсовую работу. 1. Анализ в частотной области Получить выражение схемной операторной функции ARCцепи – коэффициента передачи по напряжению. По виду передаточной функции определить тип фильтра. Рассчитать резонансную частоту fP и добротность Q цепи. Аналитически исследовать частотные характеристики полученного ARCфильтра, определив частоту (частоты) среза и полосы пропускания и задерживания. Построить графики АЧХ и ФЧХ. Рассчитать и построить амплитудный и фазный спектры сигнала (воздействия). 1.4. Рассчитать амплитудный и фазный спектры реакции. Построить в функции времени на интервале Tграфик реакции цепи на заданное воздействие. Выполнить пп.1.31.6 для воздействия той же формы, но с периодом в 2 раза больше заданного. Выполнить пп.1.31.6 для воздействия той же формы, но с периодом в 2 раза меньше заданного. 2. Анализ во временной области 2.1. Определить переходную и импульсную функции. Рассчитать и построить график реакции цепи на ступенчатое воздействие амплитудой U. (Здесь U – амплитуда импульсов, данная в варианте задания). Определить и построить график реакции цепи на импульсное воздействие площадью Utu. (Здесь tu – длительность импульса, данная в варианте задания). Найти реакцию цепи на непериодический прямоугольный импульс амплитудой U и длительностью tu с помощью переходной функции фильтра. Построить график реакции. Найти реакцию цепи на непериодический прямоугольный импульс амплитудой U и длительностью tu с помощью импульсной функции фильтра. Построить график реакции. Сравнить графики реакций по пп.2.4 и 2.5. Сравнить графики реакций по пп.1.6, 2.4 и 2.5 (аналитически).
II. Исходные данные и схема исследуемого фильтра.
Схема ARCцепи.
Схемный прототип звена активного RC фильтра с идеальным операционным усилителем (ОУ). />
Параметры схемы.
Таблица 1 R1 R2 R3 С1 С2 K кОмкОмкОмнФнФ–0,10,20,62,92,5∞
Сигналы.
1. Периодическая последовательность прямоугольных импульсов напряжения со скважностью s и амплитудой U./>
Таблица 2 U s n В––833
T 11
S =t ;T =f;f1 =n ⋅fp
u 1
2. Ступенчатая функция напряжения. t ) ( , В
U ) ( =U ⋅t I
3. Импульсная функция напряжения.
t U t
) ( =U ⋅tu ⋅δ) ( , В
4. Единичный прямоугольный импульс напряжения с амплитудой U и длительностью tu./>
Исследуемая реакция: U2(t) – напряжение на выходе ARCцепи.
III. Содержание.
Часть 1. Частотные методы исследования.Определение типа фильтра по виду передаточной функции. Расчёт и построение характеристик ARCфильтра (амплитудные и фазные характеристики). Построение и расчёт амплитудного и фазного спектра сигнала (воздействия). Расчёт амплитудного и фазного спектров реакции ARCцепи. Построение в функции времени на интервале Tграфик реакции цепи на заданное воздействие. Расчёт ARCцепи для выдранного числа гармоник в п.5. Выполнение пп.35 для воздействия той же формы, но с периодом в 2 раза больше заданного. Выполнение пп.35 для воздействия той же формы, но с
периодом в 2 раза меньше заданного. Часть 2. Временные методы исследования.Определение переходной и импульсной функции (с использованием данных п.1 части 1) Расчёт и построение графика реакции на ступенчатое воздействие амплитудой U (U– амплитуда импульсов, данная в варианте задания). Определение и построение графика реакции цепи на импульсное воздействие площадью Utu. Нахождение реакции цепи на непериодический прямоугольный импульс амплитудой U и длительностью импульса tu с помощью переходной функции фильтра. Построение графика реакции. Нахождение реакции цепи на непериодический прямоугольный импульс амплитудой U и длительностью импульса tu с помощью импульсной функции фильтра. Построение графика реакции. Сравнение графиков реакций по п.5 и п.6. Сравнение графиков реакций по п.6 части 1 и пп.56 части 2.
IV. Аннотация к курсовой работе.
В данной курсовой работе проводится анализ ARCфильтра высоких частот второго порядка – расчёт его частотных и временных характеристик, а также рассматривается преобразование с помощью ARCфильтра временного сигнала.
Анализ ARCфильтра основан на анализе в частотной области и на анализе во временной области.
Реферат
Электрические фильтры представляют собой частотноизбирательные электрические цепи. Поэтому они пропускают сигналы одних частот и задерживают сигналы других частот.
В данной работе проведено исследование ARCфильтра второго порядка. В ходе исследования была найдена передаточная функция исследуемого фильтра, определен его вид, найдены полосы пропускания и задерживания, рассчитана частота среза.
Проведен анализ в частотной и временной области и различными методами рассчитаны реакции фильтра на импульсное воздействие. Также было проведено сравнение полученных результатов.
Часть 1. Частотные методы исследования.
Схема звена фильтра с операционным усилителем (ОУ). />
Определение типа фильтра по виду передаточной функции.
При анализе цепей, содержащих ОУ, наиболее часто ставится задача определения схемой операторной (или комплексной) функции, в частном случае коэффициента передачи по напряжению. Схемная операторная функция цепи представляет отношение операторного
1
изображения реакции к операторному изображению воздействия: F ( p)
H ( p) =
V ( p)
Операторный коэффициент передачи по напряжению (рис. 4):
H( p) =U 2( p),
U
U ( p)
1
где U1(p) – операторное изображение входного напряжения; U2(p) – операторное изображение выходного напряжения. />
Выделенный серой рамкой четырёхполюсник на рис. 4, представляет собой ОУ без инвертирования входного напряжения; полярности входного и выходного напряжения одинаковы.
Методические указания к курсовой работе по дисциплинам «Теоретические основы электротехники» и «Общая электротехника и электроника» – «Исследование ARCфильтров второго порядка», Бабичев Ю.Е., Семёнова И.К.
Операторная схема замещения данной цепи представлена на рис. 6, где K→∞. />
Оптимальным методом расчёта в данном случае является метод узловых напряжений (узловых потенциалов). В общем случае при использовании этого метода должна быть выполнена следующая рекомендация: все зависимые источники преобразуются в источники тока, управляемые напряжением. При анализе схем содержащих в себе транзисторы это положение легко выполнимо, а для схем с ОУ его выполнять не следует, так как схемы замещения ОУ содержат идеальные
2
ИНУН(источники напряжения, управляемые напряжением).
Схеме включения ОУ без инвертирования соответствуют выражения: U1(p)=U4(p); U2(p)=HU(p)U4(p)= HU(p)U1(p).
Откуда
H( p) =U 2( p) (1)
U
U ( p)
1
Методические указания к курсовой работе по дисциплинам «Теоретические основы электротехники» и «Общая электротехника и электроника» – «Исследование ARCфильтров второго порядка», Бабичев Ю.Е., Семёнова И.К.
1
С учётом того, что U 4( p) =⋅U ( p) по методу узловых напряжений
2
k
получается выражение операторного коэффициента передачи по напряжению в символьной форме (как функция оператора p): />
Выражение (2) является также схемой (передаточной) функцией данного фильтра, которая полностью характеризует работу фильтра. Значение коэффициентов в числителе передаточной функции определяют назначение фильтра. Для определения типа фильтра, передаточная функция представляется в комплексной форме: (3) />
При ω → ∞, H(jω) → k ≠ 0, поэтому полученная функция H(jω) – есть схемная передаточная функция активного фильтра высокой частоты (АФВЧ).


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Гражданско-процессуальный порядок (защиты прав и законных интересов граждан и организаций [Контрольная])
Реферат Robert Bunsen Essay Research Paper Robert Wilhelm
Реферат Философское учение Гегеля о государстве
Реферат Бухгалтерский учет в страховых организациях
Реферат Основные правовые системы современности 2
Реферат Мова нашого народу
Реферат Эффективность деловых отношений исходя из требований проффесиональной этики
Реферат Логічні основи ораторського мистецтва
Реферат Дипломатия древнего Рима
Реферат Классификация диалектов гуаньхуа
Реферат Юхан Борген. Маленький Лорд
Реферат Адміністративно-запобіжні заходи
Реферат «Уральский государственный технический университет упи имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»
Реферат Нові підходи до розуміння суспільства у філософських поглядах представників епохи Відродження
Реферат Банковский менеджмент