Расчет электрических фильтров.

Содержание
Введение 3
1. Краткие сведения об электрических фильтрах 4
2. Задание на курсовую работу 6
3. Расчет полосового LC-фильтра 8
2.1 Расчет амплитудного спектра 8
2.2 Формирование требований к полосовому фильтру 11
2.3 Формирование передаточной функции НЧ-прототипа 13
2.4 Реализация LC-прототипа 16
2.5 Реализация пассивного полосового фильтра 19
4. Расчет активного полосового фильтра 20
5. Проверка результатов расчета 25
Вывод 28
Литература 29

Задание на курсовую работу
На входе полосового фильтра действуют периодические прямоугольные радиоимпульсы (рис. 1) с параметрами: t_и – длительность импульсов, T_и – период следования; T_н – период несущей частоты; U_mн – амплитуда несущего колебания, имеющего форму гармонического u_н (t) = U_mн ∙ cosω_н t.

Рис. 1
Требуется рассчитать двусторонне нагруженный пассивный полосовой LC-фильтр и активный полосовой RC-фильтр для выделения эффективной части спектра радиоимпульсов, лежащей в полосе частот от (f_н – 1/t_и ) до (f_н+ 1/t_и ) (главный «лепесток спектра»). Спектр имеет дискретный характер, поэтому частоты f_п1 и f_п2 границы полосы пропускания фильтров определяются крайними частотами в главном «лепестке спектра». Частоты f_з1 и f_з2 полосы задерживания (непропускания) фильтра определяются частотами первых дискретных составляющих, лежащими слева от (f_н – 1/t_и ) и справа от (f_н+ 1/t_и ). Характеристика фильтра аппроксимируется полиномом Чебышева. Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Период несущей частоты, T_н,мкс
10
Длительность импульсов, t_и,мкс
50
Период следования импульсов, T_и,мкс
135
Максимально допустимое ослабление в полосе пропускания, ∆A=A_max,дБ
3
Полное ослабление на границах полос непропускания, A_пол,дБ
25
Сопротивления нагрузок фильтра слева и справа, R_г=R_н,Ом
600
Амплитуда колебаний несущей частоты, U_mн,В
12
В ходе выполнения курсовой работы необходимо:
 Рассчитать и построить график амплитудного спектра радиоимпульсов.
 Определить частоты f_п2 и f_з2 и рассчитать превышение амплитуды частоты f_п2 над амплитудой частоты f_з2 в децибелах в виде соотношения А '=20 lg U_mп/U_mз на входе фильтра.
 Рассчитать минимально допустимое ослабление фильтра в полосе задерживания А_min = А_пол – А'.
 Рассчитать порядок m НЧ-прототипа требуемого фильтра.
 Получить выражение для передаточной функции НЧ-прототипа при аппроксимации его характеристики полиномом Чебышева.
 Осуществить реализацию двухсторонне нагруженного полосового LC-фильтра.
 Осуществить реализацию полосового ARC-фильтра.
 Привести ожидаемую характеристику ослабления полосового фильтра в зависимости от частоты, т. е. A = K(f).
 Рассчитать ослабление ARC-фильтра на границах полосы пропускания и полосы непропускания (задерживания).
 Привести схему ARC-полосового фильтра.

Отлично