Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск

сделать стартовой

добавить в избранное

Компьютеры, Программирование

Фильтр нижних частот

Ручка "Шприц", желтая.
Необычная ручка в виде шприца. Состоит из пластикового корпуса с нанесением мерной шкалы. Внутри находится жидкость желтого цвета,
31 руб
Раздел: Оригинальные ручки

Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки

Наклейки для поощрения "Смайлики 2".
Набор для поощрения на самоклеящейся бумаге. Формат 95х160 мм.
19 руб
Раздел: Наклейки для оценивания, поощрения

Міністерство освіти і науки України Харківський національний університет радіоелектроніки Кафедра радіоелектронних пристроїв Курсова робота Пояснювальна записка Фільтр нижніх частот Виконав: ст. гр. РТ-07-1 Рубан В.В. Керівник: Звягінцев О.Ю. Харків 2009 Реферат Пояснительная записка: 21 с., 7 рис. Цель работы - синтез схемы активного RC-фильтра и расчет компонентов схемы. Метод исследования - аппроксимация АЧХ фильтра полиномом Чебышева. Аппроксимированная передаточная функция реализована с помощью активного фильтра. Фильтр построен на трёх активных каскадах. В фильтре использован инвертирующий усилитель с конечным усилением, который реализован на операционном усилителе. Результаты работы могут использоваться для синтеза фильтров радиотехнической аппаратуры. Прогнозируемые предложения относительно развития объекта исследования - поиск оптимальных схем фильтров. АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР, АППРОКСИМАЦИЯ, ФИЛЬТР ЧЕБЫШЕВА, ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, ПЕРЕДАТОЧНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СодержаниеПеречень условных сокращений Введение 1 Обзор аналогичных схем 2 Выбор схемы фильтра 3 Топологическая модель фильтра 4 Расчет элементов схемы 5 Методика настройки и регулировки фильтра Выводы Перечень ссылок Приложение Перечень условных сокращений ОУ – операционный усилитель; АЧХ – амплитудно-частотная характеристика; ПФ – полосовой фильтр; ФВЧ – фильтр высоких частот; ФНЧ – фильтр низких частот. Введение Активный фильтр - один из видов аналоговых электронных фильтров, в котором присутствует одна или несколько активных компонент, к примеру транзистор или операционный усилитель. Эти обладающие частотной избирательностью схемы используются для усиления или ослабления определенных частот в звуковой аппаратуре, в генераторах электромузыкальных инструментов, в сейсмических приборах, в линиях связи и т.п. В активных фильтрах используется принцип отделения элементов фильтра от остальных электронных компонент схемы. Часто бывает необходимо, чтобы они не оказывали влияния на работу фильтра. Существует несколько различных типов активных фильтров, некоторые из которых также имеют и пассивную форму: Фильтр высоких частот — не пропускает частоты ниже частоты среза. Фильтр низких частот — не пропускает частоты выше частоты среза. Полосовой фильтр — не пропускает частоты выше и ниже некоторой полосы. Режекторный фильтр — не пропускает определённую ограниченную полосу частот. С помощью активных RC – фильтров нельзя получить идеальные формы частотных характеристик в виде прямоугольников со строго постоянным коэффициентом передачи в полосе пропускания, бесконечным ослаблением в полосе подавления и бесконечной крутизной спада при переходе от полосы пропускания к полосе подавления. Проектирование активного фильтра всегда представляет собой поиск компромисса между идеальной формой характеристики и сложностью её реализации. Это называется «проблемой аппроксимации». Во многих случаях требования к качеству фильтрации позволяют обойтись простейшими фильтрами первого или второго порядка. Проектирование фильтра в этом случае сводится к выбору схемы с наиболее подходящей конфигурацией и последующему расчету значений номиналов элементов для конкретных частот.

Данные проблемы рассматриваются в курсовой работе. 1 Обзор аналогичных схем Фильтр Баттерворта обеспечивает наиболее плоскую характеристику в полосе пропускания, что достигается ценой плавности характеристики в переходной области, т.е. между полосами пропускания и задерживания. Его амплитудно-частотная характеристика задаётся следующей формулой: , где - определяет порядок фильтра (число полюсов). Увеличение числа полюсов дает возможность увеличить крутизну спада от полосы пропускания к полосе подавления. Выбирая фильтр Баттерворта мы ради плоской характеристики поступаемся всем остальным. Его характеристика идет горизонтально, начиная от нулевой частоты, перегиб ее начинается на частоте среза fC - эта частота обычно соответствует точке -3 дБ. Также фильтр не может обеспечить усиление сигнала в полосе пропускания. Рисунок 1.1 – ФНЧ БаттервортаВ большинстве применений самым существенным обстоятельством является то, что неравномерность характеристики в полосе пропускания не должна превышать некоторой величины, скажем 1 дБ. Фильтр Чебышева отвечает этому требованию, при этом допускается некоторая неравномерность характеристики по всей полосе пропускания, но при этом сильно увеличивается острота её излома. Для фильтра Чебышева задают число полюсов и неравномерность в полосе пропускания. Допуская увеличение неравномерности в полосе пропускания, получаем более острый излом. Амплитудная характеристика этого фильтра описывается уравнением: ,где С - полином Чебышева первого рода степени , а e - константа, определяющая неравномерность характеристики в полосе её пропускания. Фильтр Чебышева, как и фильтр Баттерворта имеет фазо-частотные характеристики далекие от идеальных. Рисунок 1.2 – ФНЧ ЧебышеваИногда фильтр Чебышева называют равноволновым фильтром, так как его характеристика в области перехода имеет большую крутизну за счет того, что в полосе пропускания распределено несколько равновеликих пульсаций, число которых возрастает вместе с порядком фильтра. Даже при сравнительно малых пульсациях (порядка 0,1дБ ) фильтр Чебышева обеспечивает намного большую крутизну характеристики в переходной области, чем фильтр Баттерворта. Чтобы выразить эту разницу количественно, предположим, что требуется фильтр с неравномерностью характеристики в полосе пропускания не более 0,1 дБ и затуханием на частоте, отличающейся на 25% от граничной частоты пропускания. Расчет показывает, что в этом случае требуется 19-полюсной фильтр Баттерворта или всего лишь 8-полюсный фильтр Чебышева. Мысль о том, что можно мириться с пульсациями характеристики в полосе пропускания ради крутизны переходного участка характеристики, доводится до своего логического завершения в идее так называемого элептического фильтра (или фильтра Кауэра), в котором допускаются пульсации характеристики как в полосе пропускания, так и в полосе задерживания ради обеспечения крутизны переходного участка даже большей, чем у характеристики фильтра Чебышева. 2 Выбор схемы фильтра Расчёт порядка фильтра Рисунок 2.1 – Шаблон коэффициента передачи фильтраШаблон передаточной функции ФНЧ для заданных значений K и f показан на рис.2

.1. Рассчитаем нормированные коэффициенты передачи и граничные частоты схемы:Кнmax = Кmax – Кmi =20-17=3 (Дб); Кнmi = Кmax - Kз=20-10=10 (Дб);¦пн =¦п /¦п =1;¦зн =¦з/fп=1,75/1,5=1,167.Определим порядок проектируемого фильтра из следующей формулы: (2.1)Округлив до большего целого значения, окончательно получим порядок фильтра =6. Передаточная функция устройства Передаточная функция нормированного фильтра выглядит так: (2.2)Из таблиц полиномов фильтра Чебышева находим значения числителя и знаменателя передаточной функции для фильтра 6 порядка. Подставим их в выражение 2.2: (2.3)Перейдём обратно от нормированного ФНЧ к проектируемому, для чего рассчитаем передаточную функцию проектируемого фильтра: (2.4)Найдём числитель функции по формуле: (2.5)Чтобы определить знаменатель функции, рассчитаем значение частоты wп=2p¦п=9420 . Сделаем замену в полиноме D1(p): р®р/wп. Окончательно передаточная характеристика будет выглядеть так: (2.6)Переход от передаточной функции к схеме Так как порядок всего фильтра равен 6, для его создания будем использовать три звена второго порядка. Представим передаточную функцию ФНЧ-6 в виде сомножителей второго порядка: (2.7)Определим W(p) для каждого звена: (2.8) (2.9) (2.10)Таким образом, граф Мезона для всей схемы будет представлен в виде последовательного соединения ФНЧ- ІІ, как на рис. 2.2: Рисунок 2.2 – Структурная схема графа МезонаВыбор схемного решения Схемным решением для данного устройства будет фильтр низкой частоты второго порядка с многопетлевой обратной связью, т.к. он обеспечивает небольшую чувствительность к отклонению номиналов элементов. Используем 3 таких звена, соединённых последовательно. Рисунок 2.3 – ФНЧ-ІІ с многопетлевой обратной связью 3 Топологическая модель фильтра Граф Мезона ФНЧ- ІІ. Изобразим граф Мезона для одного звена схемы. Рисунок 3.1 – Граф Мезона ФНЧ-ІІ По формуле Мезона рассчитаем передаточную функцию: (3.1) Сопоставим с её канонической формулой для ФНЧ-ІІ: (3.2) Откуда получим: K=R2/R1; (3.3) (3.4) (3.5) 4 Расчет элементов схемы В соответствии с полученными передаточными функциями, рассчитываем значения элементов для каждого звена по следующему алгоритму. Выбираем значение ёмкости C2 равную 10 нФ. Определяем добротность фильтра по формуле , где A и B – числовые значения перед wп2 и рwп в знаменателе W1(р). Находим ёмкость C2 из соотношения С1&g ;C2. Определяем два значения R2 (для разных знаков перед корнем): (4.1) Рассчитываем по два значения для R1 и R3: R1 = R2/К ,R3 = 1/w02 С1С2R2. Выбираем из двух полученных наиболее подходящий ряд сопротивлений R1, R2, R3. 1-е звено Qf=12.8; w0=9205 рад/с; С1&g ;6,8 мкФ; C1=10 мкФ; R21=663,06 Ом; R11=16580 Ом;R31=177,97 Ом; R22=185,09 Ом; R12=4627,18 Ом;R32=637,56 Ом; Выбираем первый ряд сопротивлений. 2-е звено Qf=3,46; w0=6806 рад/с; С1&g ;0,956 мкФ; C1=1 мкФ; R21=2570,8 Ом; R11=2570,8 Ом;R31=839,76 Ом; R22=1679,5 Ом; R12=1679,5 Ом;R32=1285 Ом; Выбираем первый ряд сопротивлений. 3-е звено Qf=1,05; w0=2805,5 рад/с; С1&g ;87,4 нФ; C1=100 нФ; R21=23117 Ом; R11=23117 Ом;R31=5495,9 Ом; R22=10991,7 Ом; R12=10991,7 Ом;R32=11558,7 Ом; Выбираем первый ряд сопротивлений.

С2 и R4 образуют фильтр верхних частот с граничной частотой 1.52 Гц, R3 и С3 образуют фильтр нижних частот с граничной частотой 159 кГц. Еще несколько лет назад в наиболее качественных усилителях входной фильтр был сконструирован так, что нижняя граница находилась на частоте 0 Гц. Однако в те времена от такой конструкции фильтра пришлось отказаться, так как усилители передавали даже шум вращения винилового диска. На рис. 12.5 сопоставлены частотная и фазовая характеристики двух вариантов усилителей: с оригинальным входным фильтром и с входным фильтром, в котором конденсатор С2 коротко замкнут, то есть закорочен фильтр верхних частот. Поясним читателям, зачем это сделано. Рис. 12.5. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристика двух вариантов выходного МОП-транзисторного каскада Сегодня, когда источники зашумленного низкочастотного сигнала практически уже не используются (проигрыватели вышли из моды, а магнитофонные ленты выпускаются с существенно улучшенными шумовыми характеристиками), наступило время снова задуматься над нижней граничной частотой усилителей

1. Исследование искажений сигналов на выходе фильтра нижних частот

2. Реализация цифрового фильтра нижних частот

3. Фильтры нижних частот

4. Активный фильтр низких частот

5. Цифровой фильтр высокой частоты

6. Краткие сведения о принципах действия дискретных и цифровых фильтров

7. Синтез фильтра высоких частот

8. Фильтры верхних частот

9. Фильтр низкой частоты

10. Люблю тебя, столичный Нижний!

11. Местное самоуправление в Нижнем Новгороде

12. КОНСОЛИДАЦИЯ ДАННЫХ И ФИЛЬТРЫ В MicroSoft Excel

13. Острый гематогенный остеомиелит нижней трети правой малоберцовой кости (история болезни)

14. Облитерирующее заболевание сосудов нижних конечностей

15. Острая внебольничная правосторонняя очаговая пневмония в нижней доле (история болезни)

16. Рак нижней губы

Соска для бутылочек Перистальтик Плюс "Pigeon" c широким горлом (с 6 месяцев), отверстие L.
Соска Wide neck с Y-образным отверстием для бутылочек PIGEON с широким горлышком. Уникальная конструкция соски позволяет воспроизводить
358 руб
Раздел: 6-18 месяцев

Обучающая игра "Сложи узор".
Обучающая игра "Сложи Узор" состоит из 16 одинаковых кубиков. Все 6 граней каждого кубика окрашены по-разному в 4 цвета. Это
513 руб
Раздел: Кубики (10 и более штук)

Мельница "Молинеро" для специй, четырёхуровневая.
Мельница «Молинеро» полностью механическая, не требует подзарядки от электросети или от батареек. Вы можете не только перемалывать, но и
620 руб
Раздел: Измельчители, приспособления для резки

17. Разработка технологического процесса изготовления корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106

18. Светолокационный измерительный преобразователь расстояния до нижней границы облаков

19. Ремонт фильтров тонкой и грубой очистки топлива различных автомобилей

20. Полосно-пропускающий фильтр

21. Электрические фильтры

22. Расчет частотных характеристик активного фильтра второго порядка на операционном усилителе

24. Вексельные обращения в России и Нижнем Новгороде

25. Организация экскурсии в Нижний Новгород

26. Вехи истории Нижнего Новгорода

27. Азитромицин в лечении инфекций нижних дыхательных путей. Позиции сохраняются

28. Дезинтеграция нижних носовых раковин при лечении гипертрофических вазомоторно-аллергических ринитов

29. Варикозное расширение вен нижних конечностей

30. История болезни - Стоматология (Перелом нижней челюсти в области 8)

31. Варикозное расширение вен нижних конечностей

32. Расчет нижней оценки бюджетных затрат развертывания радиолокационной системы

Кружка фарфоровая "FIFA 2018. Забивака" (белая полоса), 480 мл.
Объем: 480 мл. Материал: фарфор.
407 руб
Раздел: Кружки, посуда

Гель Calgon "3030723", для cмягчения воды и предотвращения образования накипи, 1500 мл.
Гель для смягчения воды и предотвращения образования накипи 2 в 1. Нормативный срок годности товара 24 месяца с момента изготовления.
442 руб
Раздел: Для посудомоечных машин

Подушка "Волк Забивака", 30x33 см.
Этот обаятельный, улыбчивый символ Чемпионата мира по футболу ещё и сувенир в память о событии мирового масштаба на всю жизнь! Уже
471 руб
Раздел: Брелоки, магниты, сувениры

33. Исследование реакции нижней ионосферы на высыпание энергичных частиц из радиационных поясов Земли

34. Расчет полупроводникового выпрямителя с фильтром и транзисторного усилителя

35. Расчет частотных характеристик активного фильтра второго порядка на операционном усилителе

36. Исследование реакции нижней ионосферы на высыпание энергичных частиц из радиационных поясов Земли

37. Мужчины терпеть не могут женщин, которые носят безобразное нижнее белье

38. Оптимизация профиля отражения частотных фильтров излучения с использованием модулированных сверхрешеток

40. Экологическая обстановка Нижнего Новгорода

41. Cтепные пастбища региона Нижнего Днестра

42. Реферат о прочитаной на немецком языке литературы

43. Реферат о США

44. Нижний Новгород

45. Фильтры для точечных изображений в Adobe

46. Муниципальные займы Нижнего Новгорода (конец ХIХ-начало ХХ вв.)

47. Функциональные пробы состояния клапанов вен нижних конечностей

48. Исследование согласованного фильтра

Копилка "Свинка с мелом", 20x15x16 см, арт. 223018.
Копилка поможет Вам наконец-то собрать требуемую сумму для покупки долгожданной вещицы. Регулярно удалять пыль сухой, мягкой
695 руб
Раздел: Копилки

Шкатулка для ювелирных украшений, 20x13x11 см, арт. 88253.
Шкатулка сохранит ваши ювелирные изделия в первозданном виде. С ней вы сможете внести в интерьер частичку элегантности. Беречь от
363 руб
Раздел: Шкатулки для украшений

Чековая книжка желаний "Для Неё".
Этим подарком женщина обещает исполнить несколько заветных желаний мужчины по его выбору. В каждой книжке содержится 12 листов с
390 руб
Раздел: Прочее

49. Экология Нижнего Новгорода

50. Поиск и характеристика фильтрующих материалов для очистки вод

51. Условия обитания рыб в нижнем течении реки Сутара

52. Распределение метеовеличин и коэффициента преломления воздуха в нижнем слое атмосферы летом

53. Проект отработки запасов нижних горизонтов основной рудной залежи Орловского месторождения

54. Протоколы передачи данных нижнего уровня

55. Ретушь с помощью фильтров в программе Illustrator

57. Кварцевые и электромеханические фильтры

58. Проектирование активных фильтров на интегральных операционных усилителях

59. Проектирование и анализ активного электрического фильтра

60. Проектирование и расчёт полосного фильтра

61. Проектирование цифрового сглаживающего фильтра

62. Разработка активного фильтра для сабвуфера

63. Расчет и моделирование цифрового фильтра

64. Реализация и анализ цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой

Стул-стол для кормления Вилт "Алекс" (салатовый).
Удобный стульчик-трансформер для кормления Вашего малыша. Можно использовать без столешницы, поэтому по мере взросления вашего малыша, вы
1337 руб
Раздел: Стульчики для кормления

Говорящий ростомер "Лесная школа".
Обучающий плакат-ростомер поможет и рост измерить, и выучить буквы с цифрами! Нажимай на картинки – играй и учись, слушай любимые потешки
482 руб
Раздел: Ростомеры

Подставка для ножей AK-208ST "Alpenkok", 10x10x22 см.
Размеры: 10х10х22 см. Материал корпуса: пластик. Внутренняя часть: полипропиленовое волокно. Предназначена для безопасного и гигиеничного
822 руб
Раздел: Подставки для ножей

65. Сглаживающие фильтры

66. Фильтр скользящего среднего

67. Цифровые частотные дискриминаторы, фильтры и генераторы опорного сигнала

68. Частотные фильтры электрических сигналов (пассивные)

69. Модуляторы, дефлекторы, фильтры, процессоры, генератоы. Усилители и фазовозвращатели

70. Разработка организационно-методических документов процесса снабжения (на примере ОАО ресторан "Разгуляй", г. Нижний Новгород)

71. Артерии и вены нижних конечностей

73. Дифференциальный диагноз и лечение артерий нижних конечностей

74. Закрытый винтообразный перелом левой большеберцовой кости на границе средней и нижней трети со смещением отломков

75. Затрудненное прорезывание зубов мудрости на нижней челюсти

76. Кінетотерапія хворих після ампутації нижніх кінцівок

77. Краткие сведения по анатомии и физиологии вен нижних конечностей

78. Лечение телеангиэктазий. Тромбозы вен нижних конечностей

79. Невропатия лицевого нерва справа. Периферический парез нижних конечностей

80. Определение и эпидемиология хронической критической ишемии нижних конечностей

Рюкзак школьный "Military", цвет черный (арт. V-55/1).
Рюкзак школьный, два отделения, два передних кармана на молнии, объемный карман на молнии на передней стенке, боковые карманы из сетки,
1500 руб
Раздел: Без наполнения

Детская каталка "Вихрь", фиолетовая.
Маленькие гонщики в возрасте от 1 до 3 лет будут в восторге от маневренной машинки "Вихрь". Легкая и невероятно простая в
1350 руб
Раздел: Каталки

Деревянный конструктор "Изба" (39 деталей).
Деревянный конструктор "Изба" понравится всем любителям конструирования и моделирования. Ребенку предлагается самостоятельно
442 руб
Раздел: Деревянные конструкторы

81. Особенности сосудистой системы легких. Малый круг кровообращения. Особенности венозной системы органов малого таза. Формирование внутренней подвздошной вены. Нижний портокавальный анастомоз

82. Открытый ангулярный перелом нижней челюсти справа

83. Очаговая пневмония нижней доли правого легкого, внебольничная, неосложнённая, острое течение

84. Переломы нижней и верхней челюсти

85. Пневмония в правой нижней доле

88. Внебольничная пневмония в нижней доли левого легкого, S10, средней степени тяжести, ДН-1

89. Клиническая анатомия беззубой нижней челюсти

90. Стратегическое планирование в администрации муниципального образования (на примере администрации Пригородного района города Нижнего Тагила)

91. Балка нижняя наружная

92. Инженерный расчёт активных фильтров

93. Разработка технологического процесса изготовления детали "плита нижняя"

94. Изучение взаимосвязи компонентов самоотношения и особенностей межличностной сферы руководителей среднего и нижнего звена управления

95. Баттерворт фильтрі

96. Расчет электрических фильтров

Мощное чистящее средство для ванной комнаты и туалета с возможностью распыления "Mitsuei", 400.
Сверхсильное средство для удаления плесени. Эффективно очищает кафель, стены, расщепляет любые загрязнения. Дезинфицирует поверхности.
315 руб
Раздел: Для сантехники

Матрас в овальную кроватку Bambola (125x75x8 см).
С первых дней жизни здоровье малыша напрямую зависит от полноценного и комфортного сна. Правильно подобранный матрас для детской кроватки
2024 руб
Раздел: Матрацы более 120 см

Магнитная игра для путешествий "Умные утки", арт.SGT 270 RU.
Выстрой в дружные ряды все утиные семейства! В игре участвуют три семейства уток, в каждом есть мама-утка и несколько утят. В жёлтом
479 руб
Раздел: Игры на магнитах

97. Очистка воды на ионитных фильтрах

98. Короленко в Нижнем Новгороде

99. Нижний Тагил: история и современное состояние

100. Развитие представлений о Вселенной