Курсовая с практикой на тему Активный фильтр высоких частот

Содержание:

Введение
3

1.
Обзорная часть5

1.1 Основные
характеристики и параметры разрабатываемого устройства5

1.2 Обзор
устройств аналогичного назначения6

1.2.1
Назначения и области применения частотных фильтров6

1.2.2
Классификация фильтров9

1.2.3
Параметры фильтров10

1.2.4
Требования к частотным фильтрам11

1.3.
Выбор функционального устройства12

1.3.1
Определение числа звеньев первого и второго порядков12

1.3.2
Распределение коэффициента усиления фильтра по звеньям12

1.3.3
Выбор схема реализации звеньев первого и второго порядков13

2.
Расчет принципиальной электрической схемы устройства15

2.1 Описание
работы принципиальной схемы устройства15

2.2 Выбор
элементов и расчет узлов электрической принципиальной схемы16

2.2.1
Расчет звена второго порядка16

2.2.2
Выбор элементной базы19

2.3 Оценка
метрологических параметров схемы20

3. Моделирование разрабатываемого
устройства21

3.1 Описание программы Multisim21

3.2 Описание модельного
эксперимента23

3.3 Результаты
модельного эксперимента24

Заключение26

Список использованных
источников27

Приложение
1. Схема электрическая принципиальная28

Приложение
2. Перечень элементов29

Введение:

Фильтры электрических
сигналов применяются во многих областях современной науки и техники. Особенно
широкое применение фильтры имеют в радиосвязи и радиовещании, телевидении,
дальней проводной связи, технике радиоизмерений, где они являются основой
построения всей аппаратуры.

Практически каждое
изделие микроэлектроники в наши дни имеет в своём составе фильтры. Поэтому так
важно знать теоретические основы и схемы, на которых они построены.

Сигналы, поступающие на
фильтр, называют источником сигнала, а цепь фильтра в которую эти колебания вводятся,
входной цепью или входом. Устройство, которое является потребителем
отфильтрованного сигнала, называют нагрузкой; цепь фильтра, к которой
подключается нагрузка, называют выходной цепью или выходом фильтра.

Предметом курсовой работы
является – процесс разработки активного фильтра нижних частот, соответствующего
всем необходимым параметрам, указанным в задании.

Объектом
работы является – активный фильтр нижних частот.

Целью курсового
проекта является – проектирование активного фильтра нижних частот.

Для
достижения цели исследования необходимо решить следующие задачи:

– изучение
теоретических основ методов фильтров;

– рассмотреть устройства аналогичного назначения;

– рассмотреть схемные решения реализации активного фильтра;

– провести электрический расчет функциональных блоков
устройства;

– выбрать элементную устройства;

– выполнить имитационное моделирование устройства и
определить достигнутые параметры.

Методологическая основа курсовой
работы проявляется в определении оптимальных параметров при разработке и
расчете устройства. Практическая значимость – приведенные схемные решения могут
быть применены при разработке устройства на предприятии. Степень научной
разработанности темы высока ввиду качественной разработки устройства и реализации
функциональных решений.

Актуальность
курсовой работы высока, потому как настоящее время фильтры часто используются в
радиопромышленности.

Заключение:

В современных системах
телекоммуникаций, измерительной и вычислительной техники и многих других
областях электроники самое широкое распространение получили фильтры
электрических сигналов. Они могут использоваться в различных аналоговых
функциональных узлах, предназначенных для формирования и передачи сигналов по
линиям связи. Активные фильтры, логические элементы, устройства регенерации
строятся на основе усилительных каскадов, работающих в различных режимах и
охваченных различными цепями межкаскадных и обратных связей. Фильтрация
электрических сигналов является фундаментальным свойством всей аппаратуры
обработки сигналов. Поэтому так важно знать и уметь применять схемные решения
фильтрации.

В
работе рассмотрена литература 7 авторов по основам электроники, схемотехники, теории
электрических фильтров. Проведён анализ, рассмотрены схемотехнические решения
активных фильтров. Был спроектирован активный фильтр верхних частот 8-го
порядка с характеристикой Баттерворта, обеспечивающий заданные параметры, выбрана
элементная база фильтра. Расчеты были подтверждены моделированием в пакете
прикладных программ NI
Multisim.

Фрагмент текста работы: