Расчет и компьютерное моделирование электрических фильтров - Методичка

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основы теории цепей» для студентов очной и заочной форм обучения специальностей: 200900 «Сети связи и системы коммутации», 201200 «Средства связи с подвижными объектами»Курсовая работа включает материалы третьей части курса Основы теории цепей (ОТЦ) «Электрические фильтры». При защите данной работы одновременно производится опрос по всему разделу курса ОТЦ. В связи с тем, что в основной учебной литературе вопросы теории и расчета фильтров освещены кратко, при подготовке рукописи методических указаний в них даны основные теоретические положения и понятия, приведены известные из теории формулы, даны примеры расчетов фильтров нижних частот и полосовых. Это поможет студенту полностью и сознательно выполнить курсовую работу. При выполнении курсовой работы следует руководствоваться следующими рекомендациями: · Требуемые расчеты в работе должны проводиться студентом достаточно подробно, с кратким словесным пояснением при расчете каждой величины.Электрические фильтры - это линейные четырехполюсники, обладающие избирательными свойствами: они предназначены для выделения из состава сложного электрического колебания, подведенного к его входу, частотных составляющих определенного спектра частот в заданной полосе частот с небольшим ослаблением (полоса пропускания - ПП) и подавления тех составляющих, которые расположены в других, также заданных полосах частот (полоса задерживания - ПЗ). Фильтры могут быть нагружены двусторонне (рисунок 3,а) и односторонне (рисунок 3,б и рисунок 3,в). Полиноминальные фильтры - это такие фильтры, передаточная функция которых определяется выражением : ; (7) где V(p) - полином Гурвица порядка n, постоянный множитель B0 определяет величину ослабления фильтра прототипа нижних частот на частоте W = 0. Такие фильтры называются фильтрами с максимально плоской характеристикой или фильтрами с характеристиками Баттерворта. На рисунке 4,а приведены графики модуля передаточной функции |H(JW)| таких фильтров для двух значений n при ослаблении А на границе полосы пропускания DA=3 ДБ на уровне W=1, а на рисунке 4,б - кривые ослабления для тех же значений n.В устройствах техники связи наряду с пассивными LC-фильтрами используются активные RC-фильтры, которые содержат пассивные (резисторы и конденсаторы) и активные элементы. Тенденция к микроминиатюризации аппаратуры связи привела к широкому использованию активных RC-фильтров (ARC-фильтров), в которых используются известные преимущества технологии гибридных и интегральных схем. При рассмотрении основ расчета ARC-фильтров будем исходить из того, что фильтр состоит целиком из линейных элементов. В этих формулах В и С - нормированные коэффициенты, их значения для фильтров НЧ Баттерворта приведены в таблице 7, а для ФНЧ Чебышева - в таблице 8. Если n четное, то фильтр состоит из n/2 звеньев второго порядка, при n нечетном из (n-1)/2 звеньев второго порядка и одного звена первого порядка, соединенных каскадно.

Содержание

Введение

Основные положения и соотношения

1. Расчет полиномальных фильтров

2. Расчет активных фильтров

3. Задания на курсовую работу

Вопросы для подготовки и защиты курсовой работы

Рекомендуемая литература