Реферат

В настоящем курсовом проекте спроектирован заграждающий фильтр, входящий в состав установки для измерений нелинейных искажений методом полос шума в полосе №3

В работе проанализировано техническое задание, выбрана схема реализации, произведен расчет параметров элементов схемы, решены вопросы конструктивно-технологического выполнения фильтра (составлена полная электрическая принципиальная схема и схема расположения элементов на печатной плате). Пояснительная записка составлена на 19 листах, содержит 8 рисунков, 2 таблицы, одно приложение и список используемой литературы.

Содержание

Введение 5

Эскизное проектирование фильтра 5

Структурная схема измерительной установки 5

Выбор аппроксимации фильтра и схемы его реализации 8

Ориентировочный выбор типа операционного усилителя 9

Данные для проектирования 10

Расчёт параметров ИНУН 10

Расчёт порядка фильтра 10

Расчёт числа ячеек фильтра 11

Базовая расчётная схема фильтра 11

Расчёт параметров и определение режимов работы фильтра 11

Определение нормированных параметров элементов схемы ФНЧ и ФВЧ 11

Выбор масштабного коэффициента для первых звеньев ФВЧ и ФНЧ 13

Выбор масштабного коэффициента для остальных звеньев ФВЧ и ФНЧ 14

Денормирование параметров элементов ФВЧ и ФНЧ 14

Разработка дополнительных вопросов проектирования 15

Полная расчётная схема фильтра 15

Включение операционного усилителя 15

Описание конструкции фильтра 15

Машинный анализ характеристик фильтра 16

Заключение 17

Приложение А 18

Литература 19

Введение

В электронных и радиотехнических приборах и оборудовании широко используются частотно-избирательные цепи, называемые фильтрами. Назначение фильтров состоит в том, чтобы максимально ослаблять одни компоненты сложного сигнала, минимально при этом влияя на другие, в зависимости от их частоты. Частотная область, в которой подавление максимально, называется полосой задерживания (заграждения, подавления), частотная область с минимальным подавлением – полосой пропускания.

В зависимости от взаимного расположения полос пропускания и задерживания фильтры подразделяют на фильтры высоких частот, низких частот, полосовые и режекторные (фильтры-пробки). Существуют также фильтры-гребёнки, где полосы пропускания и задерживания чередуются.

Как правило, при необходимости получения достаточно крутых скатов амплитудно-частотной характеристики, режекторные и полосовые фильтры выполняются в виде параллельного или последовательного соединения фильтров высоких и низких частот.

Разработка подобного фильтра выполнена в настоящем курсовом проекте.

Эскизное проектирование фильтра Структурная схема измерительной установки

Принцип действия измерительной установки (рис. 1) заключается в оценке нелинейных искажений, возникающих на выходе исследуемого канала звукопередачи в результате воздействия на систему шумовой полосы.

Измерительный сигнал в виде полосы нормального белого шума формируется с помощью полосового фильтра (ПФ) из широкой полосы белого шума, создаваемой шумовым генератором. В результате нелинейности испытуемого устройства спектр шума на его выходе обогащается продуктами нелинейных искажений, большая часть которых лежит вне полосы частот входного сигнала. Эти продукты выделяются с помощью заграждающего фильтра (ЗФ) и их действующее значение измеряется с помощью вольтметра. Измеренная величина делится на действующее значение сигнала на входе ЗФ (при этом учитывается коэффициент передачи ЗФ в полосе пропускания).

Результат деления, выраженный в процентах, принимается за меру нелинейности испытуемого устройства – К_ш (К_ш1, К_ш2, К_ш3, К_ш4, К_ш5).

Измерения проводятся в 5-ти полосах, перекрывающих весь звуковой диапазон (рис. 3). Средние частоты ПФ и ЗФ: 31,5 Гц, 125 Гц, 500 Гц, 2 кГц, 8 кГц.

Эти фильтры образуются сочетанием фильтров низких частот (ФНЧ) и фильтров высоких частот (ФВЧ). Делается это для того, чтобы одни и те же фильтры можно было использовать для организации соседних полос. Последовательное соединение ФВЧ и ФНЧ позволяет получить ПФ, а параллельное – ЗФ.

На рис. 2 представлены АЧХ ФНЧ и ФВЧ, образующих ПФ и ЗФ. С помощью этих характеристик можно определить частоты среза f_c фильтров ФНЧ и ФВЧ для организации ПФ и ЗФ.

Полоса задерживания заграждающего (режекторного) фильтра будет простираться от частоты до частоты .

РИС. 1­ ­– СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ.

РИС. 2 – ЧАСТОТЫ СРЕЗА ФИЛЬТРОВ.

РИС. 3 – РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТ ПО ПОЛОСАМ.