курсовая

Поэтому, для реализации передаточной функции (3.4) необходимо соединить три таких схемы (звена)каскадно. Рассчитать элементы, содержащиеся в этих схемахR1; R2; R5;С3; С4можно путем сопоставления коэффициентов в выражениях (3.4) и (3.5).Рисунок 3.1Для первого звена ПФ необходимо взять коэффициенты из первого сомножителя (3.4):(3.6)В полученной системе (3.6) имеется пять неизвестных значенийв трех уравнениях. Такая система является нерешаемой. Поэтому предварительно зададим значения емкостей конденсаторов С31и С4. Это можно пояснить тем, что переменных конденсаторов с большой емкостью не существует, а настройку фильтра удобнее осуществлять с использованием переменных сопротивлений.Зададим значенияС4= С3=2 нФ, из решения системы (3.6), получим: R1 = 3,3 кОм, R5= 14,0кОм,R2= 47,6 Ом.Из аналогичной системы для второго звена (С4 = С3=2 нФ) получим значения сопротивлений:R1 = 3,3кОм, R5 = 23,9 кОм, R2= 19,5 Ом.Тем же способом находим параметры третьего звена:R1 = 3,3кОм, R5 = 33,8 кОм, R2= 27,8 Ом.Полученные значения сопротивлений не являются стандартными. Поэтому в каждом звенедля сопротивлений R1 иR5 берутся резисторы имеющие номинал, близкий к рассчитанному. РезисторR2лучше взятьсоставным (последовательно соединенные постоянный и переменный резисторы), чтобы обеспечить более точную настройку ARC-фильтра.Проверка результатов расчетаПроверка расчетов выполняется в двух вариантах. В первом варианте проверяется этап аппроксимации, на котором определяется точность созданной передаточной функции на соответствие исходным требованиям к фильтру по ослаблению в ПП и в ПН. Во втором варианте проверяется точность всего выполненного расчета. В этом случае по передаточной функции схемы фильтра, которая известна, (т. е. учитывая значения элементов схемы)требуется рассчитать и построить график H(f) илиА(f) всей схемы фильтра и определитьстепень соответствия этого графика исходным требованиям по ослаблению в ПП и в ПН. При разработке удобнее использовать второй вариант, так как он является более наглядным.В результате расчета пассивного полосового фильтра передаточная функция была получена только для НЧ-прототипа, поэтому можно использовать только первый вариант проверки. Для активного полосового фильтра были получены передаточные функции для отдельных звеньев (3.5). Чтобы для всего фильтра получить передаточную функцию, нужно взять их произведение(4.1)где значения сомножителейотличаются, так как различаются значения сопротивлений в каждом звене фильтра. По формуле (4.1) можно выполнить второй вариант проверки расчетов.Для этого в выражении (3.5) выполним замену переменной р = j, в итоге получим следующее выражениеЗапишем модуль H(j) в виде(4.2)Если известноH(), то можно сначала определить зависимость ослабления от частоты дляотдельного звена, а потом ужедля всего фильтра:(4.3)где(4.4)Выполняем расчет звеньев цепи. Все полученные результаты записываем в таблицу 4.1.Таблица 4.1f, кГцfз1fп1fп2fз27581119128,5Н1()Н2()Н3()0,440,2241,470,6060,2744,3190,6073,0550,3880,441,0380,318Н ()0,1450,7160,720,145А1(), дБА2(), дБА3(), дБ7,113,0–3,34,3511,25–12,74,35–9,78,257,1–0,310,0А (), дБ16,82,92,916,8На Рис.4.1 показана ожидаемая расчетная зависимость ослабления ARC-фильтра от частоты. Принципиальная схема ARC-фильтра, имеющего три звена,изображена на Рис. 4.2.Рисунок 4.1R1, R2, R5 – сопротивления 1-го каскадаR1, R2, R5 – сопротивления 2-го каскадаR1, R2, R5 – сопротивления 3-го каскадаРисунок 4.2Проверка показала полное соответствие ослабления ARC-фильтра от частоты заданным параметрам.ЛитератураБакалов В.П., Крук Б.И.,Дмитриков В.Ф.Основы теории цепей. Учебник. – М.: Радио и связь, 2000. – 589 с.Бакалов В.П., Крук Б.И.,Воробиенко П.П. Теория электрических цепей. Учебник. – М.: Радио и связь, 1998. – 444 с.Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей. Учебник. – М.: Радио и связь, 1986. – 544 с.Воробиенко П.П. Теория линейных электрических цепей. Сб. задач и упражнений. – М.: Радио и связь, 1989. – 328 с.Зааль Р. Справочник по расчету фильтров. – М.: Радио и связь, 1983. – 752 с.Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей: Учеб.пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. – М.: «Высшая школа», 1990. – 544 с.