Пишите:
e-mail:karaul911@mail.ru


    Главная  |  Контакты  |  Цены  |

Методические указания

по выполнению курсовой работы

по курсу «Электромагнитная совместимость в электроэнергетике»

для студентов заочного отделения

Общие требования к выполнению работы и к оформлению отчета

1. Отчет по работе оформляется на листах формата А4, на одной стороне листа. На первом

(титульном листе) указывается название университета, кафедры, предмета, название (тема) КР,

номер варианта и год выполнения работы. Также указывается Ф.И.О. преподавателя, группа,

Ф.И.О. студента. Отчет может быть как рукописным, так и машинописным.

2. Отчет должен содержать:

- полный текст задания;

- описательную часть поставленной задачи;

- расчетную схему фильтра;

- все промежуточные результаты расчетов с указанием единиц измерения;

- графические результаты расчетов (АЧХ);

- выводы по работе.

3. Расчет производится в комплексных величинах, обязательно указывать единицы

измерений.

4. При использовании дополнительной литературы указать ссылки и привести список

литературы.

3

1. Анализ пассивных частотных фильтров

1.1 Задание

Для анализа задан тип, порядок и структура пассивного частотного фильтра с определенными

номиналами его элементов и сопротивлений генератора ZQ и нагрузки ZS.

Состав работы:

1. Объясните принцип работы частотных фильтров, области их применения.

2. Нарисуйте заданную схему фильтра и обозначьте на ней номиналы элементов.

3. Рассчитайте зависимость коэффициента передачи фильтра (в дБ) от частоты.

4. Постройте АЧХ фильтра в диапазоне частот 10 Гц..100 кГц. Масштаб по оси частот –

логарифмический.

5. По графику АЧХ фильтра определите и укажите частоту среза, произведите расчет

крутизны спада АЧХ в полосе подавления и определите по нему порядок фильтра.

6. Определите частоты, на которых исходный синусоидальный сигнал будет ослаблен

фильтром в 100 и 1000 раз.

7. Рассчитайте и постройте АЧХ при заданном изменении номиналов элементов фильтра -

при заданном увеличении или уменьшении емкости С или индуктивности L.

8. Сделайте вывод по результатам расчетов, опишите влияние изменения номиналов

элементов на характеристики фильтра.

4

1.2 Варианты заданий

Вар. Тип

фильтра

Порядок/

Структура

ZQ,

Ом

ZS,

Ом

L1,

мГн

C1,

нФ

L2,

мГн

C2,

нФ

Изменение

номиналов

1 ФНЧ 3 / Т 75 75 11,9 4244 11,9 - 0,1*L1

2 ФНЧ 3 / Т 100 100 7,96 1592 7,96 - 10*L1

3 ФНЧ 3 / П 750 750 - 70,7 79,6 70,7 0,1*C1

4 ФНЧ 3 / П 1000 1000 - 39,8 79,6 39,8 10*C1

5 ФНЧ 3 / Т 75 75 2,98 1061 2,98 - 0,2*L2

6 ФНЧ 3 / Т 100 100 5,3 1061 5,3 - 5*L2

7 ФНЧ 3 / П 750 750 - 106,1 119,4 106,1 0,2*C2

8 ФНЧ 3 / П 1000 1000 - 159,1 318,3 159,1 5*C2

9 ФНЧ 2 / Г 75 75 - 3000 16,9 - 0,25*C1

10 ФНЧ 2 / Г 750 750 84,4 150,1 - - 0,25*L1

11 ФВЧ 3 / Т 75 75 - 707,4 1,99 707,4 0,1*C1

12 ФВЧ 3 / Т 100 100 - 397,8 1,99 397,8 10*C1

13 ФВЧ 3 / П 750 750 23,9 21,2 23,9 - 0,1*L2

14 ФВЧ 3 / П 1000 1000 26,5 13,3 26,5 - 10*L2

15 ФВЧ 3 / Т 75 75 - 356,7 0,995 353,7 0,2*C2

16 ФВЧ 3 / Т 100 100 - 318,3 1,59 318,3 5*C2

17 ФВЧ 3 / П 750 750 29,8 26,5 29,8 - 0,2*L1

18 ФВЧ 3 / П 1000 1000 53,1 26,5 53,1 - 5*L1

19 ФВЧ 2 / Г 75 75 4,22 750,3 - - 5*C1

20 ФВЧ 2 / Г 750 750 - 150 84,4 - 5*C1

21 ФНЧ 3 / Т 75 75 15,9 5659 15,9 - 0,1*L1

22 ФНЧ 3 / Т 100 100 31,8 6366 31,8 - 10*L1

23 ФНЧ 3 / П 750 750 - 282,9 318,3 282,9 0,1*C1

24 ФНЧ 3 / П 1000 1000 - 159,1 318,3 159,1 10*C1

25 ФВЧ 3 / Т 75 75 - 1061 2,98 1061 0,1*L2

26 ФВЧ 3 / Т 100 100 - 530,5 2,65 530,5 10*L2

27 ФВЧ 3 / П 750 750 17,1 15,16 17,1 - 0,1*C1

28 ФВЧ 3 / П 1000 1000 26,5 13,3 26,5 - 10*C1

29 ФНЧ 2 / Г 75 75 1,69 300,1 - - 0,1*L1

30 ФНЧ 2 / Г 750 750 - 37,5 21,1 - 10*L2

5

1.3 Указания к выполнению работы

1.3.1 Составление схемы фильтра

В соответствии с заданием (заданы структура, порядок и тип фильтра) следует составить

принципиальную схему фильтра и отметить на ней номиналы ее элементов. Общее правило при

составлении схемы фильтра: в ФНЧ индуктивности включены последовательно с сигналом,

емкости – на землю, в ФВЧ – наоборот. В качестве сопротивлений генератора и нагрузки

используются чисто активные сопротивления. Порядок следования элементов в фильтре определен

в задании наличием или отсутствием значений номиналов его элементов.

Для анализа и выполнения расчетов удобно представление фильтра в виде

четырехполюсника F:

1.3.2 Расчет фильтра

Если представить фильтр в виде четырехполюсника, то его коэффициент пропускания,

выраженный в дБ, определяется по выражению:

11 12 21 22

1

20lg A

Z Z

Z

A

Z Z

Z Z

A

Z Z

A

Z Z

Z

a

Q S

Q

Q S

Q S

Q S Q S

S

e

& & & &

+

+

+

+

+

+

+

= - , *(1.1)

где ZQ – сопротивление источника (генератора) сигнала, ZS – сопротивление нагрузки.

* под логарифмом – модуль комплексного числа.

Параметры четырехполюсников, соответствующие структура и порядок используемых в

работе фильтров приведены в таблице:

6

По таблице и соответствующей схеме фильтра следует определить формулы для

коэффициентов четырехполюсника А11, А12, А21, А22 и подставить их в формулу (1.1).

В качестве комплексных сопротивлений элементов фильтра Z0, Z1 и Z2 принимаются

реактивные сопротивления соответствующих схеме элементов – индуктивностей и емкостей:

X j L L = w , j C

XC w

1 = , w=2пf,

где f – частота, Гц.

По полученному выражению следует произвести расчет коэффициента пропускания в

заданном диапазоне частот. Рекомендуемые для расчета значения частот: 10, 100, 200, 500 Гц, 1, 2,

5, 10, 20, 50, 100 кГц.

По рассчитанным значениям коэффициента пропускания строится АЧХ фильтра (масштаб по

оси частот – логарифмический), например АЧХ ФНЧ:

На полученном графике АЧХ отмечается частота среза, определяемая при отклонении АЧХ

на -3 дБ от максимального значения коэффициента пропускания фильтра. Крутизна спада АЧХ

определяется на линейном участке АЧХ в полосе подавления в децибелах (дБ) при двойном

изменении частоты (одна октава). Следует соотнести полученную крутизну спада АЧХ с порядком

фильтра.

Затем аналогично следует провести расчет АЧХ фильтра при изменении номиналов

элементов фильтра – изменении заданной емкости или индуктивности. Полученную при этом АЧХ

следует построить на том же графике, где построена исходная АЧХ и описать различия этих АЧХ.

Сделать выводы по работе.

  
  © Помощь студентам