Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » PDF-файлы » Голованов В.В., Яковлев А.О., Проектирование аналоговых и цифровых фильтров

Голованов В.В., Яковлев А.О., Проектирование аналоговых и цифровых фильтров

PDF-файл Голованов В.В., Яковлев А.О., Проектирование аналоговых и цифровых фильтров, который располагается в категории "" в предмете "радиотехнические цепи и сигналы (ртцис)" израздела "".Голованов В.В., Яковлев А.О., Проектирование аналоговых и цифровых фильтров - СтудИзба2015-11-22СтудИзба

Описание файла

PDF-файл из архива "Голованов В.В., Яковлев А.О., Проектирование аналоговых и цифровых фильтров", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "радиотехнические цепи и сигналы (ртцис)" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "ртцис (отц)" в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

Циниатератво науки, вкаией школы и техничеакой шиитики Роааийакой Федерапии КОй1ТЕТ ПО ВЫОЛЕЕ ШКОЛЕ МОСКОВСКИИ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЪСКОЙ РЕВОЛХЦИИ АНИАЦИОННЫИ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИНИЛЕЕ З.В. ГОЛОВАНОВ А.О. ЯКОВЛЕВ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНАЛОГОН1Х И ЦИФРОВЫХ ФИЛЪТРОВ Учебиое поаобие к курааиой рабате Утверидеко иа аааедаиии редаовета 15 октябри 1992 г. 1;:,—...-.-.:::.,- .Н ~,".'!аикинйзо Моаква Иедателъатво ИАИ 1993 Голоьзнсв В.В., Яковлев А.О. Проектирование аналоговых и цифровых Фильтров: Учебное пособие к курсовой работе. - Ы.: Изд-во ЬИИ, 1993. — 36 с.: ил.

Рассмитравается порядок решения задач аппрокспмзцсн и реализации при оинтезе частотно-избирательных бщльтров. Включены методики проектировании ~.С- и МС-структур, дискретных и цифровых Фильтров. Пособие ориентировано на задания курсовой работы, выполняемой в соответствии с учебным планом куроа "Радиотехнические цепи' и сигнзлы", Лля студентов радиотехнических спепиальностей дневной н ьечерней шоры обучения. Рецензенты: Л,Б. Неронский, Е.Д.

Проценко ~звз ь-зсьз зтть-з ОС Песковский авнвсщонный институт, Р993 Издание настоящего учебного пособия предпринято в целях оказания помощи студентам, выполнявпим курсовую работу "Синтез ~Рильтров" в ремках курса "Радиотехнические цеци и сигнилы". В связи с теы, что указанный кура носит в оольшей степени теоретический и в меньшей - прнклздной характер, студентнм предлагается оовоить только главные злементы проделки проектирования чаототно-нзбира- тельных 4альтров, сводящиеся к подчензю передаточной функции, выбору способа ренлизапни фильтра и расчету основных алементов принципиальной схемы.

Решаемые в работе зздзяи нооят учебный ха- рактер, предназначены для практического закрепления теоретических сведений, полученных студентами нз лекционных и семинарских заня- тлях, поатому многие ьспросы, которые нельзя обойти при реальном инженерном проектировании 4ильтров, оотзются за пределямн куроо- вой работы. Задания, предлагаемые студентам, могут сущеотвеыно отлнчать- ся друг от друга, какого-то единого, стандартною образца аздания нет, Это обусловило такое построение пособия, которое позволяет использовать только отдельные его рвзделы, непосредственно касающиеся решаемых в конкретной курсовой работе вопросов. Учебное пособие имеет небольшой объем„ поэтому в нем приводятся только самые необходимые сведения.

В текоте днютая ссылки на более глубокие и подробные издания, к которым слЕДует осрщцаться, если информации, содержзщейся в данном пособии, оказывается недостаточно. 1. ИСХ НННЕ. ЗТАВН ПРЗЕКТНРОВАНИЯ аЦ) Рис, 1.1 позтоыу при рассмотрении требоваиий к АЧХ необходимо вместо допусков и„ и а~ ввеоти параметры: д„' - дсауотимую неравномерность в полоое пропуаканвя и 4 - ыакавыально допуотныую передачу и полосе задерживанзя, причем Задача синтеза фильтра состоит в разработке электрической схеыы устройства, обледашнего требуеыыми частотныыи и вреыенныыи характеристиками.

Курсовая работа предполагает проектирование 4шльтра нв основе требований к форне его характеристики затухания. Если задание предусматривает оинтез фильтра ннкних чаотот (ФНЧ) или фильтра верхнвх частот 1ФВЧ), то и неы приводятся следушниэ исходлые яараыет)ш: Д - граничная частота полосы пропускания, - граничная частота полосы задэрзвванин, а„- максимально допуотиыое затухание в полосе пропускания, яз - ыиниыально допустямое затухание в полосе задеркивання. В случае синтеза поносно-пропусказцего фильтра (ППФ) нли полоснозадэркивашлего фильтра (пзФ) вводятся требования к верхним н нижнин граничныы частотаы полосы пропуакания и полосы задержява- Ц:, Хл, Х.,У„).

Удобно представлять исходные денные в виде графика допусков. Пример такого графика для ФНЧ показан на рнс. 1.1. Чаототная характеристика затухания а~7), такие изображенная на рисунке, должна располагаться в незешт)шхованной области. Аыплнтуднэ-частотная характеристика (АЧХ) фильтра Хц! и характе)шстика затухания аЦ) связаны друг а другом выражением Типичные АЧХ ФНЧ, ФВЧ, ППФ и ПЗФ пряведены на рис.

1.2. Они долж- ны попадать в коридор, кото)ый 4юрнируется граничшлыи значенияьш параметров, указанных выше. «И 1 )-е з з лье а) КЩ М„ Кф) ~4„ й) в) Рис. 1.2 Процедура проектирования частотно-избирательного фильтра включает в оебя дза основных стела: 1) этэп аппзоксныа)й)и, в ходе которого подбирается передаточная Функция, удовлетворющея заданныы требованляы (АЧХ, выделенная из аппрокаиыирувшей передаточной функции, не долив выходить за пределы заданного коридора допуоков); 2)л ~;~~~щ, у р - бр ~ ~з зацнл пере)у~точной функции, разработке и раочете конкретной схемы фильтра, обладавшего найденной передаточной функцией.

Порядок выполнения первого этапа достаточно хорошо разработан, поставленная задача решается с использованием какого-либо из ыногочналенных справочников по раочету 4шльтров (сы., напри- мер, [1-6) ). Решение задачи в рвмках второго этапа многовариантно. Это сьяаано с тем, что иэвестно доэольно много принципов и.схем, поаволнюлих реализовать найденную переднточную функцию. В ходе ьыполнения курсовой работы обычно предлэгается синтеэировать несколько рнэличных структур фильтра. Ниже рассматривается порядок проектирования ХЬ-фильтров с лестничной и с каскадной структурой,лмм-фильтров, собираемых иэ звеньев первого и эторого порядка„ и беэындуктивных 4ильтрсв, испольэухщих гираторы, дискретных и пифроэых фильтрсь. Конечно, этим спискоы не исчерпываются способы реалиэвции частотно-иэбирательных 4ильтрон.

Не следует душить, что этелями вппроксимапии и реализации ограничивэется процесс проектировнния на серьезном инженерном уроэне. Зто далеко не тэк, Необходимо пронести контроль решения, эеключншщийся в оценке выполнимости дополнительных ограничительных условий, т.е. в ответах на вопроси, сможет ли фильтр устойчиво работать в заданном динамическом диапазоне, как повлияет нестабильность элементов схемы нв АЧХ и не выйдет ли последняя при этом эа пределы коридора дспускоь.

Кроме того, необходимв проработка ьопросов технического исполнения и технологии изготовления реального уотройства. После иэготоиления схемы в ряде случась требуется ее настройка, поэиоляшщая донести харэктершстики схемы до заданного уровня. 2. АППРОКСИ " ЧАСТОТНОХ ХАРАКТЕИСТИКИ ФИЛЬТРА 2,1.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ШАГОВ На этапе апцрсксимации необходимо проделать следухщее: 1) Выбрить тип Фильтра. 2) Пересчитать исходные данные в требоэания к Фильтру-прототипу нижних чаотот (ФНЧ-прототипу). 3) Определить минимальный порядок ФНЧ-прототипа, нули и полюсы его передаточной функции (с помощью справочника). 4) Пересчитать нули и полюсы ФНЧ-прототипа в нули и полюсы синтеэирувмого фильтра. 5) Записать передаточную Функцию фильтра, найти и построить АЧХ или характеристику затухания.

2.2. ТИП ФИ)ЪТРА Сущеатлует ряд типов фильтров, рнэличешнихоя по характеру их передаточных функций. Студентик предлагается выбирать иэ трех разновидностей; фильтр Баттереортн, 4шльтр Чебышека, эллиптический (Кеуарв-Золотарева) фшльтр. Кезс(ый иа указанных типов в определенном смысле оптимален. Главнвя кв особеннооть состоит в том, что заданную избирательность 4ильтр Чебышева обеспечивяет пра меньшем порядке, чем 4шльтр Баттерворта, а эллиптический фшльтр в этом смысле лучше чебышекского.

Подробнее свойства рваличных типон фильтров описаны, например, в [4, с. 41, 42), [с, с. 10-12, 22-24~, [З, с. 10-14) и других изданиях, Может случиться и тэк, что тип фильща уке эадан, и студенту не црвдетоя ломать голову над этой, по правде говоря, не слишком алокной проблемой. 2.3. ТРЕБОВАНИИ К ФНЧ-ПРОТОТИПУ Для того чтобы не было празяэки яачяльного этвпа расчета к конкретным значениям чаотот и, следовательно, приводимые в спраЬочниках таблицы и графики имели большую общность, оауществляетоя нормировка частотной оои и ее траяаформация таким обраэом, чтобы снести харянтершстики ФНЧ, ФВЧ, ППФ, ПЗФ к характеристикам эквивелентного ФНЧ-прототипа.

АЧХ ФНЧ-црототипа определена на нормированной оси частот, причем граничная частота полосы пропуокания Я„= 1, а граничнея частоте полосы эадеряжванэя Я ~1. В качеотве норшкрувцей частоты для ФНЧ и ФВЧ выбирается граничная частота полосы пропускания Д„ а для ППФ и ПЗФ - центрвльная частота полосы пропускания (эадерживания) ~, . Формулы для вычисления нормированных чнотот синтеэируемого фильтра и его ФНЧ-прототипа приведены в табл. 2.1. Обое начинив частоты с гильдой(Я) относится к проектируемому фильтру, н беэ гильды (Я) — к ФНЧ-прототипу. При синтезе ППФ и ПЗФ определяется коэф(шциент геометрической асимметрии у, в эввисимости от значения которогс по-разному вычиоляют нормированные частоты.

Ввжно проконтролировать, чтобы всегда эыполяылиаь условия: Я„е Я„„= 1 и .й ь. = 1. В противном случае невоэмсано правильное преобраэовнвие ППФ и ПЗФ в ФНЧ-прототип. Таблица 21 0,5 1 0,2 0,02 0,05 0,1 0,01 а„, дБ 9,1' 5,9 2,3 13,3 16,3 23,4 19,4 26,4 ла, дБ а =а тла а Рис. 2.1 Итак, требования к АЧХ ФНЧ-прототипа найдены.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Нет! Мы не выполняем работы на заказ, однако Вы можете попросить что-то выложить в наших социальных сетях.
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
3623
Авторов
на СтудИзбе
905
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее