Синтез частотно-избирательного фильтра

Файл : filter.doc (размер : 1,280,000 байт)

PAGE 8 PAGE 9

Московский ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ Авиационный Институт имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

(технический университет)

Кафедра 405

“Радиотехнические цепи и сигналы”

Курсовая работа

на тему

Синтез частотно-избирательного фильтра.

Выполнил:

студент группы ##-###

Гуренков Дмитрий

Проверил:

преподаватель

Ручьев М. К.

Москва 2002 г.

Содержание

3Задание.

Исходные данные.3

Аппроксимация частотной характеристики фильтра.4

Последовательность шагов.4

Тип фильтра.4

Требования к ФНЧ-прототипу.4

Порядок, нули и полюсы ФНЧ-прототипа.5

Нули и полюсы синтезируемого фильтра.5

Передаточная функция и АЧХ.6

Расчет.6

Реализация аналогового фильтра.9

Лестничная - структура.9

Теория.9

Расчет.10

Каскадное соединение  - звеньев.11

Теория.11

Расчет.12

Гираторная реализация безиндуктивного фильтра.13

Теория.13

Расчет.14

-фильтр с каскадной структурой.14

Теория.14

Расчет.15

Сравнительная характеристика различных реализаций синтезируемого фильтра.17

Литература.18

Задание

Представить данные на синтез частотно-избирательного фильтра в графической форме с использованием нормированной частоты .

Определить технические требования к нормированному ФНЧ прототипу: тип и порядок фильтра.

Найти координаты нулей и полюсов нормированной передаточной функции ФНЧ прототипа.

Найти лестничную структуру ФНЧ прототипа с нормированными элементами.

Определить координаты нулей и полюсов передаточной функции синтезируемого частотно-избирательного фильтра. Построить график АЧХ с использованием денормированной частоты .

Определить лестничную структуру синтезируемого фильтра с нормированными элементами и провести денормирование элементов.

Выбрать возможные варианты RLC-звеньев первого и второго порядков, предназначенных для каскадной реализации фильтра, рассчитать величины элементов и составить полную схему фильтра.

Уменьшив частотные параметры на два порядка:

Составить схему и провести расчет элементов для гираторной реализации фильтра.

Выбрать возможные варианты ARC-звеньев первого и второго порядков, предназначенные для безиндукционной каскадной реализации фильтра, рассчитать величины элементов и составить полную схему фильтра.

Сделать вывод, дав сравнительную характеристику различным вариантам реализации синтезируемого фильтра.

Исходные данные

Задача синтеза фильтра состоит в разработке электрической схемы устройства, обладающего требуемыми частотными и временными характеристиками. Курсовая работа предполагает проектирование фильтра на основе требования к форме его характеристики затухания. При синтезе полосно-пропускающего фильтра вводится требование к верхним и нижним граничным частотам полосы пропускания (, , , ).

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) фильтра и характеристика затухания связаны друг с другом выражением

,

поэтому при рассмотрении требований к АЧХ необходимо вместо допусков и ввести параметры: - допустимую неравномерность в полосе пропускания и - максимально допустимую передачу в полосе задержания, причем

,.

Типичная АЧХ полосно-пропускного фильтра Чебышева приведена на рисунке.

Процедура проектирования частотно-избирательного фильтра включает в себя два основных этапа:

Этап проектирования, в ходе которого подбирается передаточная функция, удовлетворяющая заданным требованиям (АЧХ, выделенная из аппроксимирующей передаточной функции, не должна выходить за пределы заданного коридора допусков);

Этап реализации, суть которого – в выборе принципа реализации передаточной функции, разработке и расчете конкретной схемы фильтра, обладающего найденной передаточной функцией.

Порядок выполнения первого этапа достаточно хорошо разработан, поставленная задача решается с использованием какого-либо из многочисленных справочников по расчету фильтров. Решение второй задачи в рамках второго этапа многовариантно. Это связано с тем, что известно довольно много принципов и схем, позволяющих реализовать найденную передаточную функцию.