Файл: Курсовая работа Синтез аналоговых и цифровых фильтров.docx
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 22
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»
Кафедра «Теории электрических цепей»
Курсовая работа
«Синтез аналоговых и цифровых фильтров»
Выполнил студент группы ЗРС2102 Волков И.А ФИО
Проверил старший преподаватель ТЭЦ Захаров Н.А. ФИО
Москва, 2023
Вариант 50
Задание 1
На рисунках (0-9) таблицы 1 изображены электрические схемы. Номер схемы вашего варианта определяется в соответствии со значением N0 (последней цифры номера зачетной книжки), а параметры элементов определяются в соответствии со значением N1 (предпоследней цифры номера зачетной книжки) по таблице 2.
1. Изобразите электрическую схему, соответствующую вашему варианту. Запишите значения параметров элементов схемы.
2. Задайте предполагаемые направления токов в ветвях схемы. Запишите систему уравнений .
3. Запишите уравнения передачи четырехполюсника в
А-параметрах
Z-параметрах
H-параметрах
4. Постройте графики амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик А- параметров.
Для выполнения задания 1 рекомендуется использовать любой математический программный продукт MATHCAD, MATLAB, Scilab
Решение
Преобразуем схему к виду
где:
Система уравнений по законам Кирхгофа
Уравнения передачи четырехполюсника в А-параметрах
где:
Уравнения передачи четырехполюсника в Z-параметрах
Z-параметры можно найти через А-параметры
Уравнения передачи четырехполюсника в H-параметрах
Н-параметры можно найти через А-параметры
Графики амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик А- параметров.
Задание 2. Синтез активного фильтра нижних частот.
Требования к характеристике рабочего ослабления и тип характеристики (Баттерворта или Чебышёва) синтезируемого фильтра определяется заданными в Таблице 3.1 значениями.
1. Использовать в качестве фильтра-прототипа синтезированный аналоговый LC ФНЧ 3-го порядка с передаточной функцией .
2. Определить нормированные параметры элементов ARC ФНЧ.
3. Рассчитать истинные значения параметров элементов схемы. Начертить схему фильтра. Рассчитать и построить графики рабочего ослабления и модуля передаточной функции по напряжению.
| N0 – чётная величина (0,2,4,6,8) |
Фильтр | с частотной характеристикой Чебышёва |
Неравномерность ослабления ∆А, дБ | |
Порядок фильтра | |
Граница полосы пропускания f1 | |
Граница полосы непропускания f2 | |
Сопротивление нагрузки R2, Ом | |
Находим коэффициент неравномерности
Корни полинома Гурвица
Активный фильтр третьего порядка может быть реализован с применением двух активных четырёхполюсников – второго и первого порядков (рис. 4). Передаточная функция по напряжению
Рисунок 1. Схема активного фильтра 3-го порядка
Четырёхполюсник 2-го порядка. Передаточная функция по напряжению
Примем
Тогда
Для денормирования параметров элементов используется частота среза Гц; денормированные значения резистивных сопротивлений выбираются произвольно, учитывая, что наиболее приемлемые величины – от
нескольких до ста килом
Ом
Ом
Ом
Ф
Ф
Четырёхполюсник 1-го порядка. Передаточная функция по напряжению
Примем
Тогда
Денормирование параметров
Передаточная функция и рабочее ослабление по напряжению для фильтра в целом:
Рисунок 2. АЧХ фильтра
Рисунок 3. Ослабление фильтра