Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Января 2012 в 11:25, курсовая работа
В соответствии с заданием на проектирование выбрать из таблиц раздела 7 соответствующие варианту исходные данные; произвести, если требуется, предварительный расчет элементов фильтра; составить матрицу фильтра (матрицу проводимостей, сопротивлений или матрицу частных коэффициентов передачи); по полученной матрице составить структурную или упрощенную принципиальную схему фильтра.
F0=0.001 дБ макс. коэф. передачи
Fn=-0,043 дБ коэф. передачи полосы пропускания
Fр=-38,816 дБ коэф. передачи полосы режекции
Неравномерность АЧХ в полосе пропускания:
σ=F0- Fn= 0,044 (дБ)
λ=F0- Fp=38,817 (дБ) затухание в полосе режекции
=1.28869
Параметры | дБ |
дБ |
кГц |
кГц |
дБ | |
расчетные | 0.0436 | 1,28667 | 38.82 | 16.2 | 20.844 | 0 |
измеренные L1 | 0.04368 | 1.28750 | 38.815 | 16.202 | 20.86 | 0.00005 |
измеренные L3 | 0.044 | 1.28869 | 38.817 | 16.187 | 20.86 | 0.001 |
Измерием коэффициенты динамической перегрузки на выходах всех операционных усилителей, для чего снимем АЧХ в каждой из этих точек. Поскольку максимальные коэффициенты передачи на выходах j-х операционных усилителях ( ) представлены в децибелах (как и номинальный коэффициент передачи ), коэффициенты рассчитываются из соотношения
Вид АЧХ с выходов 1,2,3,4,5,6 усилителей соответственно:
№ ОУ | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 |
8.883 | 7.738 | 7.61 | 5.513 | -5.539 | 0.355 |
Графики АЧХ, полученные в процессе 200 испытаний методом Монте-Карло в диапазоне частот (0,1-300) kГц при равновероятностном отклонении параметров схемных элементов на(резисторов на 1%, конденсаторов на 2%).
Заполнить табл. 3.2, где и – соответственно минимальная, максимальная и средняя неравномерность АЧХ в полосе пропускания, а – среднеквадратичное отклонение неравномерности .
0.137 | 1.134 | 0,493 | 0.183 |
Руководствуясь справочниками по резисторам и конденсаторов, выберем типы элементов, удовлетворяющих ранее сформированным требованиям в отношении максимальных допусков на их параметры ( %, %). Исходя из этих сравнительно жестких требований выбранные элементы, во-первых, должны быть из ряда Е192, во-вторых, технологический допуск не должен быть больше 0,5% для резисторов и 1% для конденсаторов и, в-третьих, при возможном отклонении температуры окружающей среды их температурные коэффициенты (ТКС, ТКЕ) не должны превышать значения . Максимальную мощность рассеяния резисторов можно оценить из следующих соображений: максимальное напряжение сигнала в схеме не может быть больше напряжения питания, а минимальное сопротивление нагрузки операционных усилителей, как видно из схемы фильтра, равно 17 кОм, поэтому мощность не превысит 6,6 мВт. На основании вышесказанного и с учетом размеров выбираем резисторы типа С2-29В-0,125 и конденсаторы типа К10-43А. Их габаритные размеры приведены на рис. 6.11. Необходимо отметить, что у конденсаторов типа К10-43А размеры зависят от величины емкости: с увеличением емкости размеры увеличиваются.
Основные технические характеристики резисторов С2-29В-0,125: технологический допуск %; температурный коэффициент сопротивления ; максимальная мощность рассеяния мВт; минимальная наработка – 12000 ч.; изменение сопротивления в течение минимальной наработки – не более величины ; срок сохраняемости – 12 лет.
Основные технические характеристики конденсаторов К10-43А: технологический допуск ; температурный коэффициент емкости ; номинальное напряжение – 50 В; минимальная наработка – 30000 ч.; тангенс угла потерь – ; срок сохраняемости – 25 лет.
Произведем расчет
отклонения параметров резисторов и
конденсаторов для наихудшего случая
и заполним табл. 6.10.
Параметр
схемного элемента |
Расчетное значение нФ, кОм |
Значение из
ряда Е192
нФ, кОм |
% |
% |
% |
% |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Конденсаторы | ||||||
400 | 402 | 0.5 | 1 | 0,3 | 1,8 | |
Резисторы | ||||||
10 | 10 | 0 | 0,25 | 0,23 | 0.48 | |
22.051 | 22.1 | 0.22 | 0,25 | 0,23 | 0.7 | |
23.622 | 23.7 | 0.33 | 0,25 | 0,23 | 0.81 | |
26.931 | 26.7 | 0.66 | 0,25 | 0,23 | 1.14 | |
22.1 | 22.1 | 0 | 0,25 | 0,23 | 0.48 | |
41.026 | 41.2 | 0.41 | 0,25 | 0,23 | 0.89 | |
20.307 | 20.3 | 0.03 | 0,25 | 0,23 | 0.51 | |
78.191 | 78.7 | 0.65 | 0,25 | 0,23 | 1.03 | |
38.662 | 38.8 | 0.36 | 0,25 | 0,23 | 0.84 | |
14.363 | 14.3 | 0.44 | 0,25 | 0,23 | 0.92 | |
41.999 | 42.2 | 0.48 | 0,25 | 0,23 | 0.96 | |
11.573 | 11.5 | 0.63 | 0,25 | 0,23 | 1.11 | |
52.125 | 52.3 | 0.34 | 0,25 | 0,23 | .082 | |
25.87 | 25.8 | 0.27 | 0.25 | 0.23 | 0.75 | |
23.318 | 23.4 | 0.35 | 0.25 | 0.23 | 0.83 | |
10000 | 10000 | 0 | 0.25 | 0.23 | 0.48 | |
9927 | 10000 | 0.74 | 0.25 | 0.23 | 1.22 |
Вывод: Как можно видеть из результатов исследования спроектированного фильтра, учет реальных, а не идеальных параметров схемных элементов приводит к необходимости предъявлять более жесткие требования к исходным параметрам фильтра, чем это требуется по техническому заданию к проектированию. Это касается не только неравномерности АЧХ в полосе пропускания ( ), но и коэффициента прямоугольности и гарантированного затухания в полосе режекции . Требования к и можно сформулировать, если провести дополнительные статистические исследования в полосе режекции.
Информация о работе Полосовые фильтры с арифметической симметрией