Министерство высшего исреднего специального образования Российской Федерации Южноуральский Государственный Университет Кафедра цифровые радиотехнические системы ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАК КУРСОВОМУ ПРОЕКТУпо курсу ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙЮУрГУ-К.200780.000 П3Нормоконтрол р РуководительКоровинВ. М. КоровинВ.М 1999г. 1999г.Автор проектаСтудент группы ПС-266Суходоев Д.В. 1999г.Проект защищен с оценкой 1999г.Челябинск1999г.Южноуральский Государственный Университет Факультет ПСКафедра ЦРТСЗаданиепо курсовой работестудентугруппы Суходоеву Дмитрию Владимировичу .1 Тема работы Анализлинейной динамической цепи .2 Срок сдачи работы 3 Исходные данные к работе R 1 кОм Rн 1 кОм .С1 1,5774 10-9Ф L1 0,6339 10-3 Гн .С2 2,3663 10-9 Ф L1 0,4226 10-3 Гн .4 Содержание расчетно-пояснительной записки переченьнадлежащих разработке вопросов 1 электрическая схема фильтра, системауравнений цепи 2 комплексная функция передачи 3 карта полюсов и нулей 4 АЧХ, ФЧХ и импульсная характеристика .5 Перечень графического материала 6 Консультанты по работе с указанием относящихся к нимразделов работы 7 Дата выдачи задания Руководитель Коровин В.М. .Задание принял к исполнению Подпись студента АННОТАЦИЯ Объем выполнения курсовой работыопределен в учебном пособии 1 .Для выполнения работы был применен математическийпакет MathCad v7.0 Pro 1986-1997 by MathSoft, Inc, с его помощью было определено и построено комплексная функция передачи цепи, карта полюсов и нулей, АЧХ, ФЧХ и импульснаяхарактеристика.СОДЕРЖАНИЕВведе ние 51. Электрическая схема фильтраСистема уравнений цепи 62. Определение комплексной функции передачи . 83. Карта полюсов и нулей 94. Графики АЧХ и ФЧХ 115. Импульсная характеристика цепи 13Заключение 14Литература .15Приложение 16Приложение 17ВВЕДЕНИЕПривыполнении курсовой работы необходимо отразить следующие пункты построить электрическую схему фильтра, составить систему уравнений цепи вобычной и матричной формах, определить комплексную функцию передачи цепи,перейти к операторной функции передачи и построить карту полюсов и нулей, такженеобходимо построить АЧХ, ФЧХ и импульсную характеристику, и в заключениикурсового проекта необходимо отразить все аспекты выполнения тех или иных задачи написать список литературы, которой пользовались при выполнении работы.1.СИСТЕМАУРАВНЕНИЙ ЦЕПИ На рис.1 дана принципиальнаяэлектрическая схема фильтра, элементы данной схемы занесены в таблицу 1.Рис.1Таблица 1. Наименование Обозначение Значение Э.Д.С источник e - Сопротивление R 1 кОм Индуктивность L1 0,6339 10-3 Гн Конденсатор С1 1,5774 10-9 Ф Индуктивность L2 0,4226 10-3 Гн Конденсатор С2 2,3663 10-9 Ф По имеющейся схеме составим системууравнений цепи в обычной скалярной и матричной формах, применяя метод узловыхнапряжений.
В качестве базисного узла взят узел 0 X1 j xL1-xC1 Y1 1 X1 raVendesignгде G, Gн активныепроводимости Y, Y1, BC2, BL2, BC1, BL1 реактивные комплексныепроводимости U10, U20 комплексные узловые напряжениясоответствующих узлов J0 комплексныйток задающего источника тока. По матрице Y- проводимостей можно написать систему уравнений в скалярнойформе U10 G Y1 BC2 BL2 U20 - BC2 BL2 J0U20 BC2 BL2 Gн U10 - BC2 BL02. ОПРЕДЕЛЕНИЕКОМПЛЕКСНОЙ ФУНКЦИИ ПЕРЕДАЧИ ЦЕПИ Начертим схему цепи по которой можноопределить коэффициент передачи и обозначим узлы Рис.2 Схемафильтра. Воспользуемся упрощенным вариантомопределения функции передачи обратимой цепи, где за основу примем диагональнуюматрицу собственных проводимостей узлов, умножив для удобства все ее элементына частоту p - звездное число.Произведем нахождения дифференцируемой, это будет изоморфно диагональной матрице собственных проводимостей без первойстроки. raVendesign Теперь определим древесное число Произведя аналогичные вычисленияопределим Тольковместо первой строчки вычеркнем четвертую Древесноечисло Теперьзапишем H41 p Сократимна p и получим следующее Учитывая,что иПодставим всезначения элементов в формулу H41 p получим выражение Теперьперейдем к нормированной частоте raVendesign3. КАРТА ПОЛЮСОВ И НУЛЕЙ По имеющейся формуле комплекснойпередачи цепи, Найдемполюса и нули. Длянахождения нулей воспользуемся уравнением Решая это уравнение с получим нули Длянахождения полюсов воспользуемся уравнением Решая это уравнение получим полюса Теперьпостроим карту полюсов и нулей raVendesign4. ЧХпостроены и изображены в Приложении 1.ПоАЧХ определяем крутизну спада в полосе задержания сигнала S 73,6 дб окт, что равноценно S 210 дб дек.ПоФЧХ определяем групповое время задержки сигнала, причем в разных частях графикаоно будет различное, поэтому найдем его в двух местах 6. ИМПУЛЬСНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАИмпульснаяхарактеристика представлена в Приложении 2.p к полюса, которые были найдены ранее в главе 2.Расчет и построение графика импульсной характеристикиприведены в Приложении 2.ЗАКЛЮЧЕНИЕПри выполнении курсовой работы было выявлено многоразличных принципов и особенностей цепи, в итоге мы имеем фильтр, которыенастроен на определенную частоту f 106Гц.Данный фильтр может найти широкое применение из-завысокой крутизны среза в полосе задержания.Были построены АЧХ, ФЧХ и импульсная характеристикаэтой цепи, по которым можно судить о принципах работы фильтра.Также была построена карта полюсов и нулей по которойможно очень легко построить импульсную характеристику.В настоящее время данный фильтр возможно применять сусилительными элементами например транзисторы при котором можно получитьсхемы и которые также применяются в различной радиомеханике.И в заключении можно сказать что данный расчет фильтрапо своему объему уступает другим расчетам при проектировании более сложнойрадиотехнической аппаратуры.ЛИТЕРАТУРА1. Коровин В.М.Анализ линейных цепей с применением микрокалькуляторов учебное пособие. - Челябинск ЮурГУ, 1988. 37 с.2. Матханов П.Н.Основы анализа электрических цепей.
Линейные цепи Учебник дляэлектротехнических и радиотехничесикх специальностей ВУЗов. 3-у издание,переработанной и дополненное.
Москва Высшая школа, 1990 с.92-392.3. Общие требованияк оформлению учебной документации. под общей редакцией А.В.Миних и др. Челябинск ЮУрГУ. 1992. 60 с. raVen designПРИЛОЖЕНИЕ 1 raVen designПРИЛОЖЕНИЕ 2 raVen design.