Курсовая работа: КП - Элементная база электронных приборов

Курсовой проект

"Элементная база электронных приборов"

Содержание

1. Вступление
   1. Максимально-плоская аппроксимация.
   2. Чебышевская аппроксимация.
   3. Метод преобразования частоты
2. Раздел 1. Синтез ФНЧ прототипа
   1. Передаточная функция Чебышевского ФНЧ.
   2. Денормирование номинальных значений элементов схемы.
3. Раздел 2. Переход к полосно-пропускающему фильтру.
4. Раздел 3. Обоснование, расчет и выбор типов элементов.
5. Раздел 4. Расчет катушек индуктивности.
   1. Собственная емкость катушек индуктивности.
   2. Сопротивление потерь катушек индуктивности.
   3. Температурная стабильность катушек индуктивности
6. Часть 5. Окончательный расчет рабочих характеристик и параметров.
7. Заключение
8. Список использованной литературы.

Вступление

Частотный фильтр-четырехполюс­ник, обладающий способностью сравнительно хорошо пропускать со входа на выход перемен­ные токи, частоты которых лежат в определен­ных границах, и задерживать токи с частотами за этими границами. Полоса частот токов, которые проходят через фильтр, называется полосой пропускания, полоса частот токов, которые не проходят, полосой задерживания.
График зависимости от частоты амплитуды напряжения или тока на выходе фильтра при данном напряжении или токе на входе либо зависимость от частоты коэффициента передачи называется амплитудно-частотной характерис­тикой (АЧХ) фильтра. Частным случаем АЧХ является резонансная характеристика колеба­тельного контура.
Фильтр. АЧХ которого подобна (а), имеет полосу пропускания при любых частотах ниже f_с и полосу задерживания выше f_с. Частота f_с, вблизи от которой имеет место переход от пропускания к задерживанию, называется часто­той среза. Фильтр с такой АЧХ называется фильтром нижних частот.
Фильтр с АЧХ вида (б), имеющий полосу задерживания ниже частоты среза f_с и полосу пропускания выше f_с, называется фильт­ром верхних частот.
Фильтр с АЧХ вида (в) имеет полосу пропускания между частотами среза f_с1 и f_с2 и полосы задерживания ниже f_с1 и выше f_с2. Он называется полосно-пропускающим фильтром (сокращенно - полосовым фильтром).
Фильтр с АЧХ вида рис. 1.12,г, имеющий полосу задерживания между f_с1 и f_с2, а полосы пропускания ниже f_с1 и выше f_с2, называется полосно-задерживающим либо полосно-режекторным (сокращенно - режекторным) фильтром.
В данном параграфе будут рассмотрены некоторые физи­чески реализуемые характеристики фильтров нижних частот (ФНЧ). Основное назначение таких устройств — с минималь­ным ослаблением передавать на выход колебания, частоты которых не превосходят заданной граничной частоты, назы­ваемой частотой среза фильтра ω_с. В то же время колеба­ния с более высокими частотами должны существенно ослабляться.
Очевидно, для ФНЧ с частотой среза ω_с идеальная частотная зависимость коэффициента передачи мощности имеет вид(имеются в виду физические частоты ω > 0).
Такая частотная характеристика заведомо нереализуема. Обращение в нуль функции К_P(ω), а значит, и передаточной функции К(р) противоречит известному критерию Пэли — Винера (см. гл. 8).
Возникает задача подбора допустимой аппроксимирующей функции.
Максимально-плоская аппроксимация.
Один из возможных способов аппроксимации идеальной характеристики ФНЧ построен на использовании коэффициента передачи мощ­ности
где ω_н = ω/ω_с — безразмерная нормированная частота.
ФНЧ, имеющий такие частотные свойства, называют фильтром с максимально-плоской характеристикой или фильт­ром Баттерворта. Целое число п = 1, 2, 3, ... является порядком фильтра.
Чебышевская аппроксимация.
Широкое применение находит также другой способ аппроксимации частотной характе­ристики идеального ФНЧ, получивший название чебышевской аппроксимации. Коэффициент передачи мощности ФНЧ такого вида задается формулой
Метод преобразования частоты.
Рассмотрим метод преобразования частоты на примере полосно-пропускающего фильтра (ППФ). [2-стр.338]
Если синтезирован ФНЧ с заданной частотой среза, то можно непосредственно перейти к схеме ПФ, выполнив замену переменной
При этом точке отвечает точка и, таким образом, максимум АЧХ, наблюдавшийся в ФНЧ на нулевой частоте, будет возникать в ПФ на частоте . Поскольку проводимости конденсатора примененного в схеме ФНЧ отвечает в схеме ПФ проводимость параллельного колебательного контура, образованного конденсатором и катушкой . Заметим, что данный контур оказывается настроенным на частоту .
Аналогично, из равенства заключаем, что катушка превращается в последовательное соединение катушки и конденсатора , т.е. в последовательный колебательный контур