Курсовая с практикой на тему Расчет активного RC фильтра второго порядка на операционном усилителе с резистивной положительной обратной связью и режекторного фильтра (РФ) с характеристикой Чебышева.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1 Анализ ARC-цепи. 4

2 Анализ LC-цепи. 18

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. 26

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 2. 32

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 41

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ   42

Введение:

На
сегодняшний день у фильтров существует множество применений, они применяются
как в радиотехнике и технике связи, где имеют место токи достаточно высоких
частот, так и в силовой электронике и электротехнике. Фильтры используются в
звуковой аппаратуре в многополосных эквалайзерах для корректировки АЧХ, для разделения сигналов низких, средних и
высоких звуковых частот в многополосных акустических системах, в схемах
частотной коррекции магнитофонов и др.
Поэтому данную тему можно считать актуальной.

Цель
курсовой работы – исследование активного RC фильтра второго порядка на операционном усилителе с резистивной
положительной обратной связью и режекторного фильтра (РФ) с характеристикой
Чебышева.

Требуется:

1 Найти
операторную передаточную функцию ARC-цепи;

2 Получить комплексную
передаточную функцию ARC-цепи;

3 Найти переходную
характеристику цепи и построить график;

4 Получить выражения для
комплексных спектральных плотностей напряжения на входе и выходе цепи, если на
вход поступает прямоугольный видеоимпульс напряжения с амплитудой и
длительностью, расчитать и построить график;

5 Найти реакцию
цепи при воздействии на ARC-цепь периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов;

6 Расчитать
двусторонне нагруженный LC-фильтр с характеристикой Чебышева.

Заключение:

В своей работе я исследовал активный RC фильтр второго порядка на операционном усилителе с резистивной
положительной обратной связью и режектороного фильтра(РФ). Нашел операторную
передаточную функцию ARC-цепи,
получил комплексную передаточную функцию ARC-цепи. Нашел переходную характеристику цепи и построил
соответствующий график. Получил выражения для комплексных спектральных
плотностей напряжения на выходе и входе, нашел реакцю цепи при воздействии на ARC-цепь периодической
последовательности прямоугольных видеоимпульсов. И расчитал двусторонне
нагруженный LC-фильтр с
характеристикой Чебышева.

Фрагмент текста работы:

1 Анализ
ARC-цепи

1. Выбрать для своего варианта
ARC-цепь из табл.1.2 и рассчитать значения её параметров для числа М.

2. Найти операторную передаточную
функцию ARС-цепи типа H(p)=U2(p)/U1(p).

3. Получить комплексную передаточную
функцию Н(jw) путём замены переменной р= jw в Н(р). Записать выражения для амплитудно-частотной Н(w)=|Н(jw)| и фазочастотной Θ(jw)=argH(jw) характеристик. Построить графики АЧХ и ФЧХ в диапазоне частот
0…∞. При использовании ПК рекомендуется выбирать fmin= 1 Гц и fmax
таким, чтобы на графиках отображались характерные качества АЧХ и ФЧХ исследуемой
АRС-цепи. Обычно, fmax=5… 100 кГц.

4. Найти переходную характеристику
цепи h(t) по операторной передаточной функции Н(р). Построить график h(t) при изменении
времени от 0 до ∞. При использовании ПК рекомендуется выбирать tmin=1
нс, а время tmax — таким, чтобы было чётко видно установившееся значение
h(t). Обычно, tmax= 0,1…5 мс. По рассчитанному графику переходной характеристики
цепи h(t) определить период свободных колебаний TСВ и частоту свободных
колебаний fсв (wсв=2pfсв),
а также декремент затухания ∆=ℎ(t1)/ℎ(t1+Tсв), где t1 — значение времени при максимальном значении переходной
характеристики (ℎ(t1)=maxh(t)).

5. Получить выражения для комплексных
спектральных плотностей напряжения на входе U1(jw) и выходе U2(jw) цепи, если на вход поступает прямоугольный видеоимпульс напряжения
с амплитудой U и длительностью tи (рис. 1.1, а). Рассчитать и построить
график спектральной плотности амплитуд напряжения |U1(jw)| прямоугольного импульса, у которого амплитуда U=1 В, а
длительность равна tи=3,6∙TCB/N мс. Также построить графики
АЧХ=|H(jw)| и спектральной плотности
амплитуд напряжения на выходе цепи |U2(jw)| = |U1(jw)|•|H(jw)|. Графики строить в интервале частот 0< w <4w0 с шагом 0,2w0, где w0=2p/tи.

6. Найти реакцию цепи u2(t) при воздействии на АRС-цепь
периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов (рис. 1.1,б).