Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Вологодский государственный технический университет»
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра электроснабжения
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Дисциплина: «Электромагнитная совместимость в электроэнергетике»
Наименование темы: «Исследование активных помехоподавляющих фильтров»
|
Руководитель |
Смирнов И.Н. |
|
Выполнил студент |
Малевинский С.А. |
|
Группа, курс |
ЭС-41, 4 курс |
|
Дата сдачи |
|
|
Дата защиты Оценка по защите |
___________________ (подпись преподавателя) |
Вологда
2013 г.
Цель работы: исследование активных помехоподавляющих фильтров путём моделирования их работы на ЭВМ в EDA-системе начального уровня Electronics Workbench 5.12.
Исходные данные:
|
Вариант |
5 |
|
Тип фильтра |
ФНЧ –фильтр низких частот |
|
Вид АЧХ фильтра |
Баттерворта |
|
Частота среза, Гц |
300 |
|
Граничная частота полосы задержки, Гц |
1200 |
|
Гарантированное затухание в полосе задержания, дБ |
40 |
|
Порядок фильтра |
3 |
|
С1, Ф |
3,546 |
|
С2, Ф |
1,392 |
|
С3, Ф |
0,2024 |
На рисунке 1 представлена принципиальная электрическая схема нормированного ФНЧ.
Рисунок 1 - Принципиальная электрическая схема нормированного ФНЧ (а — двухполюсного; б — трёхполюсного)
Расчет параметров ФНЧ
Определяем крутизну АЧХ искомого фильтра .Это сводится к нахождению двух точек:
По графику на рисунке 2 и по семейству нормированных АЧХ различного порядка определяем, что порядок фильтра будет равен 3.
Рисунок 2 - Кривые затухания фильтров Баттерворта
Для фильтров Баттерворта третьего порядка (рис. 2) значения параметров элементов будут следующими:
Проводим масштабирование для того, чтобы обеспечить требуемое значение АЧХ на оси частот – сводится к определению новых значений ёмкостей конденсаторов, значение ёмкостей конденсаторов делятся на масштабный коэффициент:
.
Для получения практически реализуемого фильтра, свойства которого мало зависят от паразитных сопротивлений и ёмкостей проводов и проводящих дорожек печатной платы, выбирают произвольно ещё один коэффициент Kс. Kс = 100000
Определяем ёмкости и сопротивления для ФНЧ:
Моделирование ФНЧ
С помощью программы Electronics Workbench 5.12. моделируем РФ.
Электрическая схема РФ в программе Electronics WorkBench приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Электрическая схема РФ в программе Electronics WorkBench
В результате моделирования получаем амплитудно-частотную (АЧХ) характеристику спроектированного фильтра, которая представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 – АЧХ фильтра
Выводы:
в лабораторной работе был рассчитан активный фильтр Чебышева, который впоследствии был смоделирован в программе Electronics Workbench 5.12. и построены его характеристики. Характеристики фильтра по результатам моделирования немного отличаются от заданных. Так его граничная частота полосы задержания ( FS ) составляет 1200 Гц, а частота среза данного фильтра ( FC) составляет 300 Гц.