Содержание

1 ОБЗОР ПРОГРМНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ВИДЕМОНТАЖА……..4

2 МЕТОД ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ФИЛЬТРАЦИИ ПО РАБОЧИМ ПАРАМЕТРАМ……………………………………………..…..13

2.1 Общие сведения……………………………………………………….13

2.2 Методика расчета фильтра по рабочим параметрам……………….14

2.3 Вывод общего вида нормированного и денормированного коэффициентов операторной передаточной функции для фильтра …..17

3 ВИДЫ АПРОКСИМАЦИИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БАТТЕРВОРТА И ЗЛАТОРЁВА-КАУЭРА………………………………...19

3.1 Аппроксимация Баттерворта……………………………………...….19

3.2 Аппроксимация Золотарева-Кауэра. ………………………………..20

4 ВЫВОД ПЕРЕДАТОЧНЫХ ФУНКЦИЙ ПО СТРУКТУРЕ САЛЛЕНА-КЕЯ……………………………………………………………………… …...22

4.1 Определение структуры фильтровых звеньев на основе операционных усилителей по схеме Салена-Кея и вывод передаточной функции общего вида…………………………………………………….22

4.2 Определение элементов схемы линейного звена…………………...24

5 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ФИЛЬТРА НА ФУНКЦИОНАЛЬНОМ УРОВНЕ В MATHCAD В ЧАСТОТНОЙ И ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТЯХ (РАСЧЕТ АЧХ, ФЧХ, ХРЗ, ХГВЗ, ИХ, ПХ В НОРМИРОВАННОМ И ДЕНОРМИРОВАННОМ ВИДЕ)………………..26

6 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ФИЛЬТРА……………33

7 МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРА НА СХЕМОТЕХНИЧЕСКОМ

УРОВНЕ В ELECTRONICS WORKBENCH В ЧАСТОТНОЙ

И ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТЯХ (ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ, ХРЗ, ФЧХ,

ИХ, ПХ В ДЕНОРМИРОВАННОМ ВИДЕ)………………………………..36

8 ИЗМЕРЕНИЕ АЧХ ФИЛЬТРА В ELECTRONICS WORKBENCH

С ПОМОЩЬЮ ЛЧМ СИГНАЛА……………………………………………39

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………....40

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………...41

ПРИЛОЖЕНИЕ А Схема фильтра восьмого порядка реализованная в Electronics Workbench………………………………………………………..42

Введение

Фильтром называется электронная схема, пропускающая или усиливающая синусоидальные сигналы в определенном диапазоне частот и ослабляющая сигналы с частотами, выходящими за пределы заданного диапазона.

Область применения фильтров в электронике и вычислительной технике очень широка и схемы отличаются большим разнообразием. Простые пассивные фильтры строятся на резисторах, конденсаторах и катушках индуктивности. Более сложные, активные - на базе операционных усилителей и цепей из резисторов и конденсаторов [7].

В настоящее время большое внимание уделяется использованию компьютерных пакетов прикладных программ различного функционального назначения практически во всех сферах деятельности человека. Их использование в математике, физике, химии, машиностроении, архитектуре и строительстве, геологии и геоинформационных системах, медицине, радио- и микроэлектронике, связи и др. позволяет существенно упростить процедуры расчета и анализа различных физических процессов, лучше понять взаимодействия структурных элементов внутри сложных систем, сократить время на разработку и освоение новой продукции, повысить качество диагностики.

В нашем случае будут использованы два вспомогательных программных продукта – это MathCAD как программа построения различных характеристик и численного расчёта выражений, а также Electronic Workbench как оболочка построения принципиальной схемы фильтра и получения тех же характеристик.

В курсовом проекте проектируется активный фильтр верхних частот 8 порядка с апроксимацией частотных характеристик Баттерворта по структуре Салена-Кея.