Анализ и синтез электрических фильтров

Московский Государственный Технический Университет

им. Н.Э. Баумана

Курсовая работа

«Анализ и синтез электрических фильтров »

Калуга

Содержание

1. Задание

2. Разложение периодического сигнала на гармоники

3.Расчет фильтра для полосы частот с согласованием его на выходе с сопротивлением нагрузки R_н .

4.Расчет передаточной функции по напряжению Ku(p),графики АЧХ и ФЧХ фильтра.

5. Вычислить и построить график выходного напряжения фильтра при полученном в пункте 2 периодическом входном сигнале.

6. Выполнить расчет переходной характеристики фильтра и интеграла от нее с учетом сопротивления нагрузки.

7.Считая, что на входе фильтра действует одиночный импульс той же формы, что и в пункте 2, вычислить его воздействие и построить график этого отклика. Сравнить его с выходным сигналом полученным в пункте 5.

8. Вывод

9. Список использованной литературы.

Приложение.

1.
Задание

2. Получить от преподавателя вариант задания, состоящего из типа фильтра и типа испытательного сигнала.

3. Испытательный сигнал разложить в тригонометрический ряд Фурье, используя пакет MATLAB 6.5(7.0) и m - file : Fourier . m .

4. Для заданного варианта рассчитать фильтр, обеспечив его согласование на выходе с сопротивлением нагрузки .

5. Для полученного фильтра составить выражение для передаточной функции по
напряжению и по ней с помощью пакета MATLAB 6.5(7.0) и m - file : afchx . m вычислить и построить графики АЧХ и ФЧХ.

6. Вычислить и построить график выходного напряжения фильтра при полученном в пункте 2 периодическом входном сигнале. При этом необходимо использовать значения АЧХ и ФЧХ, найденные в пункте 4.

7. Выполнить расчет переходной характеристики фильтра и интеграла от нее с учетом сопротивления нагрузки.

8. Считая, что на входе фильтра действует одиночный импульс той же формы, что и в пункте 2, вычислить с помощью интеграла Дюамеля отклик на его воздействие и построить график этого отклика. Сравнить его с выходным сигналом, полученным в пункте 5.

9. Оформить пояснительную записку в соответствии с установленными требованиями.

Задание:

Таблица 1.1

№	Тип фильтра	Граничные частоты	, Ом	, В	, мс
0	ЗФ типа К, Г - обр. с П-обр.входом	;	1000	100	80

Тип испытательного сигнала № 8 (рис 1.1)

Рис 1.1 Испытательный сигнал

2. Разложение периодического сигнала на гармоники

В данном случае необходимо разложить периодический сигнал (напряжения) в тригонометрический ряд Фурье.

,

где

,

,

- период,

, - функции, составляющие ортогональный базис.

Разложение справедливо для периодических функций (), заданных на всей числовой оси до .

Данную функцию нельзя разложить в тригонометрический ряд Фурье, так как она не периодическая. Доопределим данную функцию на всю числовую ось (рис. 2.1). В данном случае функция не является ни чётной, ни нечётной. Для такого сигнала справедливо общее разложение, содержащее постоянную составляющую, косинусы и синусы.

Кроме периодичности полученная функция удовлетворяет всем условиям теоремы Дирихле:

1. она непрерывна на отрезке и имеет конечное число точек разрыва первого рода;

2. она имеет конечное число экстремумов на этом отрезке.

Следовательно, к полученной функции можно применить разложение в тригонометрический ряд Фурье.

Рис. 2.1

Запишем аналитическое выражение для данной функции:

Вычислим с помощью пакетаMATLAB 6.5(7.0) и m - file : Fourier . m коэффициенты Фурье для двадцати гармоник.

Таблица 2 1

Результатов вычислений:

Коэффициенты Фурье для данной функции F(x), заданной графически на отрезке [0,T].
Коэффициенты	Коэффициенты
A(0)= 75.000 A(1)= -20.264 A(2)= -10.132 A(3)= -2.252 A(4)= -0.000 A(5)= -0.811 A(6)= -1.126 A(7)= -0.414 A(8)= -0.000 A(9)= -0.250 A(10)= -0.405 A(11)= -0.167 A(12)= -0.000 A(13)= -0.120 A(14)= -0.207 A(15)= -0.090 A(16)= -0.000 A(17)= -0.070 A(18)= -0.125 A(19)= -0.056 A(20)= -0.000	B(1)= 52.095 B(2)= -15.915 B(3)= 8.359 B(4)= -7.958 B(5)= 7.177 B(6)= -5.305 B(7)= 4.134 B(8)= -3.979 B(9)= 3.787 B(10)= -3.183 B(11)= 2.726 B(12)= -2.653 B(13)= 2.568 B(14)= -2.274 B(15)= 2.032 B(16)= -1.989 B(17)= 1.943 B(18)= -1.768 B(19)= 1.619 B(20)= -1.592

Частота первой

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать