На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Курсовик Расчёт А-параметров фильтра как четырёхполюсника, номинальных величин элементов схемы, коэффициента передачи четырёхполюсника по напряжению, входного и выходного сопротивлений фильтра, входного и выходного напряжений П-образного реактивного фильтра.

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 06.07.2008. Сдан: 2008. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


Министерство образования Российской Федерации

Тульский государственный университет

Кафедра Радиоэлектроники

АНАЛИЗ ПРОХОЖДЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГОСИГНАЛА ЧЕРЕЗ LC-ФИЛЬТР С ПОТЕРЯМИ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по основам теории цепей

Тула

2004

Аннотация

В данной курсовой работе с помощью интегрированной среды Mathcad выполнен расчёт: А-параметров фильтра как четырёхполюсника, номинальных величин элементов схемы, коэффициента передачи четырёхполюсника по напряжению, входного и выходного сопротивлений фильтра, входного и выходного напряжений П-образного реактивного фильтра высоких частот после подключения его к ЭДС в виде последовательных импульсов.
Курсовая работа состоит из текстовой и графической частей.
Графическая часть работы содержит графики АЧХ коэффициента передачи, АЧХ входного и выходного сопротивлений, форму входного и выходного напряжений, выполненных на формате А1.
Содержание:

1. Введение
2. Анализ заданной ЭДС
2.1. Разложение функции в ряд Фурье
2.2 Поиск ширины спектра ЭДС
3. Расчет номинальных величин элементов
4. Расчет А-параметров схемы ФВЧ
5. Коэффициент передачи
6. Граничные частоты
7. Входное и выходное сопротивления фильтра
8. Расчет формы входного и выходного напряжений
9. Изменение параметров схемы
10. Заключение
11. Список литературы
1.Введение

Произошедшая научно-техническая революция затронула все виды деятельности человека даже такие как медицина, наука, сельское хозяйство, а также промышленность. С появлением компьютеров появилась необходимость кадровой переподготовки. Специалисты во всех областях знаний стали осваивать работу на персональном компьютере.
Работа на ЭВМ имеет много преимуществ. Самое основное и главное преимущество-быстродействие и точность. Человеку больше не требовалось производить различные вычисления вручную. Ему нужно было только запрограммировать компьютер, а тот за минимальное время все рассчитает. Это позволяло при минимальных затратах времени экономить множество труда и здоровья. При появлении персональных ЭВМ процесс использования новейших знаний и технологий намного улучшился. С помощью специальных программ инженеры могли теоретически (без практических исследований и опытов) проанализировать и рассчитать все интересующие их процессы и явления, происходящие в различных сферах нашей деятельности.
Компьютеризация коснулась и инженерную сферу деятельности. На заводах и предприятиях стали вводить автоматические системы, которые стали выполнять работу человека без его непосредственного участия. Это нововведение сэкономило много времени и сил. Но, чтобы эти системы нормально функционировали, нужно было их правильно запрограммировать и задавать им точные данные. Вот почему инженеры изучают различные компьютерные программы, такие как Autoсad, Mathсad, Exel, Electronic WorkBench, КОМПАС и многие другие.

2. Анализ заданной ЭДС.

Задача анализа ЭДС включает в себя следующие пункты:

1) Разложение гармонической функции в ряд Фурье

2) Поиск ширины спектра ЭДС

1.1) Любую функцию , удовлетворяющую условиям Дирихле, можно представить в виде ряда Фурье:

, (1)

где

(2)

- среднее значение функции за период или постоянная составляющая, называемая иногда нулевой гармоникой спектра.
(3а)
и
(3б)
- амплитуды косинусоидальных и синусоидальных составляющих ряда соответственно.
- амплитуда k-ой гармоники спектра. (4)
- начальная фаза k-ой гармоники. (5)
- периодическая функция, удовлетворяющая условиям Дирихле.
- угловая частота (рад/с). (6)
F - циклическая (Гц) частота первой гармоники спектра или основная частота.
Т - период повторения функции .
- любой произвольно выбранный момент времени условно принятый за нулевой.
Непосредственный анализ эдс по рис.3-10 показывает, что она имеет три участка: 1)Прямая, равная E, лежащая в отрезке времени от 0 до ;2) Прямая, равная -E1, лежащая в отрезке времени от до ; 3) Прямая, равная Е, лежащая в отрезке времени от до Т. Поэтому уравнение эдс может быть записано в виде
,
где (7)
Для данной эдс (7) по формулам (2),(3а),(3б) имеем интегральные выражения:
, (8)
, (9)
(10)
- где
Возьмём интегралы используя интегрированную среду Mathcad (далее просто Mathcad). После подстановки пределов интегрирования и алгебраических преобразований получаем выражения
,
,
,
-6.2832
Подставив конкретные значения в формулы (1),(4) получим:
Так как функция чётная получим
Рис.1 График e(t)
1.2) Теоретически спектр периодической функции бесконечен. Однако на практике под шириной спектра понимают диапазон частот , в пределах которого суммарная мощность гармоник составляет 90% или более от полной средней мощности сигнала за период.
Среднюю за период мощность сигнала можно найти по формуле:
, (11)
- где - напряжение или ток.
При использовании ряда Фурье среднюю за период мощность сигнала, переносимою постоянной составляющей и первыми n гармониками, можно найти по формуле
(12)
по заданному отношению с помощью формул (11) и (12) можно найти номер максимальной гармоники и рассчитать ширину спектра как или .
С помощью Mathcad рассчитаем по формуле (11) полную мощность эдс:
Вычисляя последовательно по формуле (10) амплитуды гармоник и вклад каждой из них в общую мощность, можно найти ширину спектра сигнала.
Номер гармоники
Амплитуда гармоники
Мощность гармоники
Суммарная мощность
0
0.7600E
0.5776
0.5776
0.4272
1
0.8233E
0.3389
0.9165
0.6779
2
0.6661E
0.2218
1.1384
0.8420
3
0.4442E
0.0986
1.2371
0.9150
Таким образом, постоянная составляющая и первая гармоника переносят более 90% полной мощности сигнала. Поэтому n=1 и ширину спектра сигнала нужно принять равной
nF=1*1,0=1 кГц.

3. Расчет номинальных величин элементов

В задании дана схема П-образного ФВЧ. У данного фильтра в крайних вертикальных ветвях включены индуктивности L2, а в горизонтальной ветви ёмкость С1. Поэтому ёмкость конденсатора Ск1 равна С1, а индуктивности катушек Lк2 =2L2.

Теперь по данным табл. 4.1 необходимо рассчитать частоту среза и по формулам , значение индуктивности и ёмкостей для . После подстановки и расчётов с помощью Mathcad получаем , . Далее выбираем величину ёмкости из стандартного ряда номинальных величин . Отсюда имеем значения реальных(конструктивных) элементов , .
Теперь следует уточнить частоту среза:
,
и характеристическое сопротивление .
На частоте среза паразитные сопротивления потерь составляют:
в последовательной схеме замещения конденсатора
и
у катушки индуктивности.
Схема замещения примет следующий вид:

Рис.2 Схема замещения

4. Расчет А-параметров схемы ФВЧ.


Используя литературу[1], найдем уравнения А-параметров для симметричного П-образного четырехполюсника.
, ,
, ,
- где ,
После подстановки числовых значений известных величин и расчётов в Mathcad получаем окончательные выражения А-параметров в алгебраической форме:
Вычисляем значения А-параметров на частотах среза:
1):
2) :

5. Коэффициент передачи

Зависимость коэффициента передача К от частоты имеет вид:

, где

Номинальная величина коэффициента передачи ФВЧ при равна 1. Таким образом нормированное значение К совпадает с абсолютным.

Построим АЧХ коэффициента передачи на интервале

Рис.3 АЧХ коэффициента передачи
Таблица АЧХ коэффициента передачи К:
3770
6851
9933
13000
16100
19200
22300
25300
28400
31500
34600
|K|
0.04789
0.1712
0.4064
0.7925
1.255
1.491
1.476
1.396
1.317
1.256
1.210
Построим ФЧХ коэффициента передачи на интервале
Рис.4 ФЧХ коэффициента передачи
Таблица ФХЧ коэффициента передачи К:
3770
6851
9933
13000
16100
19200
22300
25300
28400
31500
34600

2.970
2.814
2.597
2.269
1.799
1.313
0.9651
0.7527
0.6112
0.5153
0.4464

6. Граничные частоты.

Для нахождения граничных частот на заданном уровне затухания (3 и 40 дБ) воспользуемся формулой:

;

Решая данное уравнение с помощью Mathcad и подставляя значения В1 = 3 дБ и В2 = 40 дБ методом получим:

7. Входное и выходное сопротивления фильтра

Входное сопротивление четырехполюсника есть отношение входного напряжения к входному току, или

Следовательно, АЧХ входного сопротивления имеет вид:

Рис.5 АЧХ входного сопротивления.

Таблица АЧХ входного сопротивления:

3770
6851
9933
13000
16100
19200
22300
25300
28400
31500
34600

1434
3015
6278
12130
5546
3937
3815
4057
4399
4752
5091

ФЧХ входного сопротивления имеет вид:

Рис.6 ФЧХ входного сопротивления

3770
6851
9933
13000
16100
19200
22300
25300
28400
31500
34600

1.560
1.547
1.431
0.4552
0.0753
0.1499
0.3632
0.4831
0.5476
0.5780
0.5891

Таблица ФЧХ входного сопротивления:

Вследствие того, что данный в условии четырехполюсник (ФВЧ) симметричный функция выходного сопротивления будет следующей:

- где .

Следовательно АЧХ выходного сопротивления имеет вид:

Рис.7 АЧХ выходного сопротивления.
Таблица АЧХ выходного сопротивления:
и т.д.................


3770
6851
9933
13000
16100
19200
22300
25300
28400
31500
34600

Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.