Фильтрлердің түрлері және олардың жұмысын моделдеу диплом жұмысы
№2091


Мазмұны - www.topreferat.com
Кіріспе 3
1 Электрлік фильтрлер 4
1.1 Фильтрлердің түрлері 4
1.2 Баттерворт, Чебышев, Золотарев сипаттамаларымен берілген фильтрлер
11
1.3 Активті фильтрлер 15
1.4 Фильтрлердің басқа түрлері 20
1.5 Фильтрлерді есептеудегі алғашқы мәліметтер 22
1.6 Сипаттамалық параметрлері бойынша фильтрлерді есептеу 26
1.7 Шығындардың әсері 27
2 Electronics Workbench программасы және оның негізгі элементтері
28
2.1 Сұлба құрудың негізгі принцптері 28
2.2 Негізгі элементтердің сипаттау 30
2.3 Схемаларды анализдеу 42
3 Фильтрдің жұмысын моделдеу 45
3.1 Фильтрдің жиіліктік сипаттамалары 45
3.2 Төмен жиілікті фильтрдің моделі 47
3.3 Жоғары жиілікті фильтрдің моделі 49
3.4 Режекторлы және жолақты фильтрлердің моделі 51
3.5 Активті фильтрлердің модельдері 54
Қорытынды 60
Қолданылған әдебиеттер тізімі 61



Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Жұмыс көлемі: 63 бет
Пәні: Соңғы қосылған дипломдық жұмыстар

-----------------------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------
https://www.topreferat.com/
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫСТЫҢ ҚЫСҚАРТЫЛҒАН МӘТІНІ

Мазмұны
Кіріспе 3
1 Электрлік фильтрлер 4
1.1 Фильтрлердің түрлері 4
1.2 Баттерворт, Чебышев, Золотарев сипаттамаларымен берілген фильтрлер
11
1.3 Активті фильтрлер 15
1.4 Фильтрлердің басқа түрлері 20
1.5 Фильтрлерді есептеудегі алғашқы мәліметтер 22
1.6 Сипаттамалық параметрлері бойынша фильтрлерді есептеу 26
1.7 Шығындардың әсері 27
2 Electronics Workbench программасы және оның негізгі элементтері
28
2.1 Сұлба құрудың негізгі принцптері 28
2.2 Негізгі элементтердің сипаттау 30
2.3 Схемаларды анализдеу 42
3 Фильтрдің жұмысын моделдеу 45
3.1 Фильтрдің жиіліктік сипаттамалары 45
3.2 Төмен жиілікті фильтрдің моделі 47
3.3 Жоғары жиілікті фильтрдің моделі 49
3.4 Режекторлы және жолақты фильтрлердің моделі 51
3.5 Активті фильтрлердің модельдері 54
Қорытынды 60
Қолданылған әдебиеттер тізімі 61
Кіріспе
Электрлік жиіліктік фильтрлер (қысқаша «фильтр») деп әлсіреуі кейбір жиілік
Кезкелген радиоэлектронды құрылғы физикалық немесе математикалық моделдеумен жасалады. Физикалық
Дипломдық жұмыс тақырыбының көкейкестілігі: Радиотехникада осындай бағдарламалардың негізінде әр
Ғылыми жаңашылығы: Electronics Workbench бағдараламасының негізінде фильтрлерінің виртуалды нұсқасын
Практикалық мағыналылығы: Дипломдық жұмыстың нәтижелерін виртуалды зертханалар құрыстыруда қолдануға
Дипломдық зерттеудің мақсаты: Electronics Workbench бағдарламасында режекторлы, жолақты, төменгі,
Дипломдық зерттеудің міндеттері: Фильтрлердің сұлбаларын құрастыру және зерттеу;
Electronics Workbench бағдарламасының мүмкіншіліктерін қарастыру;
Қолданбалы бағдарламаларының пакеті негізінде фильтрлердің моделін құрастыру.
Дипломдық зерттеудің объектісі: Фильтр. Жұмыстың теориялық негізі ретінде сигналдарды
Дипломдық жұмыстың теориялық, әдістемелік негізі және практикалық базасы: Фильтрлардың
Режекторлы, жолақты, төменгі,жоғары жиілікті фильтрлердің техникалық сипаттамалары;
Electronics Workbench қолданбалы бағдараламаларының пакеті. графикалық интерфейс экран
1 Электрлік фильтрлер
1.1 Фильтрлердің түрлері
Электрлік жиіліктік фильтрлер (қысқаша «фильтр») деп әлсіреуі кейбір жиілік
а) фильтрлердің өткізу жолағы
Сурет 1.1, бет 1 – Фильтрлердің өткізу жолағы мен
б) өткізу жолағының амплитуда – жиілікті сипаттамасы
Сурет 1.1, бет 2
а) жоғары жиіліктерді өткізетін және төмен жиіліктерді өткізбейтін жоғарғы
Сурет 1.2 – Фильтрлердің өткізу жолақтары
Фильтрлер, индуктивтіліктен және сыйымдылықтан тұратын пассивті (пассивті LС-фильтрлер),
Пассивті LС-фильтрлер. Пассивті LС-фильтлерін есептеудің екі түрлі әдісі бар
Фильтрлердің сұлбалары конфигурация бойынша сатылы (сурет 1.3) және көпіршелі
Сурет 1.3 – Фильр сұлбасының Т, Г, П типтегі
Сурет 1.4 – Фильтр сұлбасының көпіршелі түрі
Жолақты фильтр. ωт...ωж жиіліктер диапозонында әлсіреуі – шағын, ал
(1.1)
б) ЖФ түйінінің Г-тәрізді бөлігі; в) ЖФ түйінінің –
Сурет 1.5 – Жолақты фильтрдің Г және Т типті
Осы жағдайда ω<ω0 жиіліктер кезінде бойлық иық сыйымдылық сипатына
(1.2)
мұндағы q=L''/L'=C''/C'
сонымен қоса . Т-түйінінің сипаттамалық кедергісі (1.3)
(1.3)
Т-түйіннің әлсіреуі (1.4)
(1.4)
фазалық сипаттамасы (1.5)
(1.5)
Режекторлы фильтрдің сызбасы сурет 1.6. сызбасында, ал сипаттамасы сурет
Сурет 1.6 – ЖЖФ және ТЖФ – дің сұлбалары
Сурет 1.7 – Жолақты фильтрдің фазалық сипаттамасы
k және m типті пассивті LС-фильтрлер. Жоғарыда қарастырылған барлық
Сурет 1.8 – Фильтрдің сипаттамалық кедергісі
Өткізу жолағында сипаттамалық кедергінің біртектілігін жақсарту және фильтртің амплитудалық
Сурет 1.9 – m типті пассивті LC – фильтр
Алынған тізбекте өтетін, физикалық үдерістерді қарастырайық. Сурет 1.9,а сызбасында
Сурет 1.10 –Түйіндерің кедергілік сипаттамасы
m типті фильтртердің кемшіліктері: шексіз өшу жиілігінен, үлкен жиіліктер
1.2 Баттерворт, Чебышев, Золотарев сипаттамаларымен берілген фильтрлер
Фильтрлерді синтездеу кезінде атақты ғалымдардың атымен аталатын фильтрлерді пайдалану
Баттерворт сипаттамасымен берілген фильтрлер (қысқаша – Баттерворт фильтрлері) ТЖФ
Сурет 1.11 – Баттерворт сипаттамасымен берілген фильтрлер
Чебышев фильтрлері өткізу жолағында әлсіреу сипаттамасы 3 дБ жоғары
Сурет 1.12 – Чебышев фильтрлерінің өткізу жолағында әлсіреу сипаттамасы
Чебышев фильтрлері. Чебышев сипаттамасымен берілетін фильтрлер Баттерворт фильтрлерінен келесімен
өткізу жолағында (1.6)
(1.6)
өткізбейтін жолақта (1.7)
(1.7)
мұндағы ε – ығысу коэффициенті деп аталынатын және өткізу
болғандықтан,
мұндағы Δа – децибелмен өрнектелген, өткізу жолағындағы әлсіретудің
мұндағы .
Мысалы, дБ .
Тәжірибеде өткізу жолағындағы максимал мүмкін әлсіретуді таңдайды (3 дБ
(1.8)
Келтірілген жиілік (1.9)
(1.9)
Чебышев сипаттамасымен симметриялық сызбалар тақ ретке, ал симметриялық емес
Барлық қалған есептер Баттерворт фильтртеріне ұқсас орындалады. Чебышев фильтртері
Золотарев фильтрлері. Золотарев фильтрлері m типті фильтрлеріне ұқсас сызбаларға
Шағын жиіліктерде бойлық иіндердің кедергісі аз, ал көлденең иіндердің
Золотарев фильтрлері де кестелер көмегімен есептеледі, бірақ олар өте
Магнитострикциялық фильтрлер Тербелмелі жүйелер электрлік те механикалық та болуы
Магнитстракциялық фильтрлердің эквивалентті сызбасы (сурет 1.14, а ) ал
Бессель фильтрлері. Бессель фильтрінде аппроксимация амплитуда-жиілік сипаттамаға емес, фаза
Фильтрлерді есептеу кестелері есепті өткізуге ыңғайлы қылады. Нормаланған фильтр
ω0 r 0С0 i= ω r Сі.
ω және R еркін таңдалады және осы теңдіктен Сі
1 — Баттерворт фильтрі; 2 — Чебышевтың фильтрі; 3
Сурет 1.13 – Төртінші реттік төменгі жиілікті белсенді фильтрлердің
1.3 Активті фильтрлер
АRС класты фильтрлер активті фильтрлер деп аталады. Тәжірибе жүзінде
Сурет 1.14 – Активті фильтр
Суреті 1.14 сызбада кіріс тогы нөлге жақын, ол
(1.11)
ал тізбектің жиілікті диапозоны ОК жиілікті қасиеттерімен анықталады.
Егер R1 кедергісін үзсек, ал R2 – қысқартсақ, онда
Соңғы кездері екі кірісті немесе бір кірісті шығарулармен тіктөртбұрыш
Сурет 1.16 – Беріктілігі әртүрлі фильтрлердің түйіндері
Активті фильтрлер төмен берікті, орта берікті және жоғары берікті
Төменберікті түйіндері шамамен сондай сипаттамаларды ұқсас LС-түйіндері секілді қамтамассыз
Тізбектің сезімталдығы деп оның элементтерінің параметрлерінің өзгеруі кезіндегі тізбек
Орташа берікті фильтртерді алу үшін R4R5 бөлгішімен жасалатын, оң
Үлкен берікті фильтртердің сызбасы өте күрделі, олардың құрамында бірнеше
Сурет 1.17 – Операциялық күшейткіш
Сурет 1.18 – Операциялық күшейткіші бар активті фильтр
Жоғарғы жиілікті активті фильтрлер. Егер ТЖФ-де резисторлар мен конденсаторлардың
Активті жолақты фильтрлер. Активті жолақты фильтртерді талдау әдістемесі бүтінде
Берілген нәтижелер тербелмелі контурдың электронды аналогын талдау кезінде алынған
Бағдарламаны теріп, жады регистрлеріне келесі алғашқы мәліметтерді енгізу керек:
Бірқатар жағдайларда кері есепті шығаруға тура келеді, яғни f0,
Алғашқы мәліметтерді регистрге енгізу керек: R1 - RGА-ға, R2
Есеп аяқталған соң экранда және RG3-те f0 жиілігінің мағынасы
1.4 Фильтрлердің басқа түрлері
Активті фильтрлерден басқа қолдану үшін басқаларға қарағанда Саллен— Ки
А сұлба бойынша инвертирленбейтін күшейткіш негізінде құрастырылған немесе активті
Сурет 1.19 – Екінші реттік активті фильтрдің бөлшекті сұлбалары
Саллен - Ки және Раух фильтрлердің бөлшектері тек қана
Сурет 1.20 – Бишаршы активті бөлшектің сұлбасы
Келесі кестеде EWB құралдарымен модельденген, екінші реттік фильтрлердің
Кесте 1.1 – EWB құралдарымен модельденген, екінші реттік
ТЖ пассивті фильтр Шектік жиілік
Саллен-Ки ТЖ активті фильтр Шектік жиілік
Күшейту коэффициенті (Баттерворт фильтрі үшін К=1,6)
Таңдайтын қос Т- көпірі бар фильтр Шектік жиілік
f0 реттеу бір уақытта R өзгеруімен (үш резисторлардың параметрлерін
1.1 кестенің жалғасы
Бірнеше ОС бар жолақты фильтр Шектік жиілік
Күшейту коэффициенті
1.5 Фильтрлерді есептеудегі алғашқы мәліметтер
Әртүрлі тағайындаулы фильтртердің есебін ТЖФ есептемесінің негізінде өткізеді,
Есептеу үшін алғашқы мәліметтер болып келеді: фильтртің тағайындалуы (ТЖ,
Баттерворт сипаттамасымен берілген ТЖФ және ЖЖФ есептеу
Баттерворт сипаттамасымен ТЖФ есептеу үшін келесілерді жасау қажет:
1) Төменгі формула бойынша Баттерворт сипаттамасы кезінде f жиілігінде
(1.12)
мұндағы n – фильтр реті;
– нормаланған жиілік f/fқ тең болатын.
Қима жиілігі fқ=10 кГц болсын, ал 16 кГц жиілігіндегі
Осы жағдайда n≥аf/(20lg )=20/[20lg(16/10)]=1/lg1,6=1/0,204=4,9. Ең жақын үлкен бүтін
2) Фильтр сызбасын құрастыру. Индуктивтілік және сйымдылық кезектесуі керек
3) Егер Rі генератордың және Rж жүктемесінің кедергісі 1
(1.13)
4) L* және С* түрлендірудің тұрақтыларын есептеу керек.
Сурет 1.20 – Баттерворт сипаттамасымен берілген ТЖФ және ЖЖф
Баттерворт сипаттамасымен ЖЖФ есебі
Жоғарғы жиілік фильтрлері ωқ...∞ жиіліктермен токтарды жіберу керек және
Сурет 1.21 – жоғары жиілікті фильтр
Баттерворт сипаттамасымен берілген жолақты фильтрлерді есептеу
Жолақты фильтр өзінде ТЖФ және ЖЖФ қасиеттерін үлестіру керек.
Жолақты фильтр өзімен екі фильтрті ұсынады – ЖЖ және
, ал . (1.14)
Резонанстық жиілікті ω0 сонымен бірге жолақты жиіліктің орталықжиілігі деп
Сурет 1.22 – жолақты фильтрлердің сұлбасы
Жолақты фильтртің жұмыс өшуі сәйкестелген режімде ар=20lg|Е/2U|, сәйкесінше шамаларды
Сөйтіп, өткізу жолағы ωт=0,618ω0 ден ωж=1,618ω0 дейінгі диапазонда болады,
Сурет 1.23 – Жолақты фильтрдің жиіліктік сипаттамасы
Түрақты түрлендірулерді f0 резонанстық жиілікке қатынасы бойынша бағыттайды, сондықтан
L*=R/πf0; С*=1/2 πf0R.
Жолақты фильтртерді есептегенде кесте коэффициенттерін пайдаланады, бірақ кестенің барлық
1.6 Сипаттамалық параметрлері бойынша фильтрлерді есептеу
Төртполюсті, сызбасы (сурет 1.4, а) бейнеленген, төменгі жиілік фильтртері
Берілген тізбекте (1.5)
(1.5)
Егер берілген төртполюстік кез-келген жиілікте сипаттамалық кедергіге жүктелетін болса,
П-тәрізді фильтртердің сипаттамалық кедергісі жиіліктен тәуелді болатын, айнымалы шама
Сипаттамалық параметрлер бойынша өткізілген есептердің басқа да кемшіліктері болады.
1.7 Шығындардың әсері
Фильтртерді зерттеу кезінде өткізілген, есептерді орындау фильтртің барлық элементтер
Шығындар әсерін төмендету үшін мүмкіндігінше үлкен берікті котушкалар мен
2 Electronics Workbench программасы және оның негізгі элементтері
2.1 Сұлба құрудың негізгі принцптері
Кезкелген радиоэлектронды құрылғы физикалық немесе математикалық моделдеумен жасалады.Физикалық моделдеу
EWB электрронды есептеу жүйесі лабаротория үшін таптырмайтын қолданыс,
Осы тәжрибелік жұмыста Electronics Workbench электронды жүйелі моделдеу
– Windows операциялық жүйесінің негізгі принцптерін білу;
– Негізгі өлшеуш құралдардың (осциллограф, мультиметр т.б) қолданылу
– Радиоэлектронды құрлығының жеке элементтерін білу.
Electronics Workbench электронды жүйелі моделдеу прграммасымен жұмысы: сұлба
Сұлба құрудың бастапқы жұмысы жұмыс үстелінде EWB компонентттерін
Сурет 2.1 – EWB компонент кітапханасының каталогтары
Схеманың ерекшеленген компонентін (қызыл түспен көрсетіледі) бұруға (Сtrl+R пернесінің
Дайын схемадағы элементтерді бұруға немесе жөндеуге қажетсіздеу, өйткені
Компоненттің белгішесін екі рет басу арқылы оның сипаттамсын өзгертуге
Егер схемада бірдей номиналды компоненттер қолданылса, (мысалы,бірдей
Схемаларды құрған кезде,тышқанның оң пернесімен басқанда шақырылатын динамикалық
Компопонеттерді орналастырғаннан кейін, олардың шығыстарын өткізгіштермен қосамыз. Бұл жерде
Егер шығысты схемадағы өткізгішке қосу керек болса,онда тышқанның көмегімен
Осциллограф және логикалық анализатор сияқты приборлар үшін, қосу
Әрбір элемент басқа орынға көшірілуі мүмкін.Ол үшін ол ерекшеленуі
2.2 Негізгі элементтердің сипаттау
Моделдеуде қоданылатын Electronic WorkBench электронды жүйесінде он төрт
Favorites – бұл бөлімде кітапханалар берілген сұлбада болса, сұлбашада
– Copy from Circuit – кітапхананың Favorites бөліміне өзгерусіз
– Move from Circuit – бөлінген жалпы сұлбадан сұлбаша
– Replace in Cricuit – бөлінген бөлшек өзгерумен
Сұлбашаны көру немесе жөндеу үшін оның белгішесіне тышқанмен екі
Сұлбашаға «жерлендіруді» еңгізу қажетсіз, өйткені бұлдай сұлбашалардың көп болуы
Sources – сигналдардың көздері.Сигналдардың көздері болып тек қана қоректендіру
болып табылады.
Батарея (кенеу).Ұзын жолақ оң клеммаға сәйкес келеді;
Жерлендіру (белгі);
Айнымалы синусоидалды кернеудің көзі;
Тұрақты токтың көзі (ток);
Айнымалы синусоидалды токтың көзі;
Токпен немесе кернеумен басқарылатың кернеудің көзі;
Токпен немесе кернеумен басқарылатың токтың көзі;
+5 және +15 В аралығында алынған кернеу;
Бір полярлы тікбұрышты импульстің генераторы;
Амплитуда – модулденген тербелістердің генераторы;
Фаза – модулденген тербелістердің генераторы;
Кернеумен басқарылатын синусоидалды түрдегі кернеудің көзі;
Кернеумен басқарылатын үшбұрышты түрдегі кернеудің көзі;
Кернеумен басқарылатын тікбұрышты түрдегі кернеудің көзі;
Күтуші мультивибратор;
Уақытпен генерлейтін сигналдың бөлшек – сызықты тәуелді
кернеудің көзі, файлдың атымен анықтайды;
Кернеумен басқарылатын бөлшек – сызықты кернеудің көзі;
Екі алдынала алынған жиілікті синусоидалды тербеліс көзі;
Полиномиалды кернеу көзі;
Сызықты емес кернеу көзі;
Basic – барлық пассивті компонеттер, сонымен қатар коммуникационды құрылғылар
Қосу нүктесі.Бұған төрт өткізгіш қосуға болады;
Резистор (кедергі);
Конденцатор (сыйымдылық);
Трансформатор;
Ауыстырып – қосқыш, берілген уақытта автоматты түрде қосып
немесе ажыратады;
Кіретін кернеу немесе токтың белгіленген диапазонда
Тізбектей қосылған резисторі бар тұрақты токтың көзі (кедеогі,
кернеу);
Патенциометр (реостат). «Кеу» пернесін басқанда кедергі берілген
пайызға төмендейді. Shift + «Кеу» пернесін басқанда берілген
пайызға кемиді;
Резимтор (кедергі);
Индуктивтілік катушкасы (индуктивтілік);
Реле;
Бірдей наминалды сегіз тәуелсіз жиынтығы (кедергі);
Электрлі конденцатор (сыйымдылық);
Айнымалы сыйымдылықтың конденсатор және
индуктивтіліктің катушкасы.
Diodes – диодтар:
Жартылай өткізгішті диод;
Шокли диоды;
Стабилитрон (түрі);
Светодиод (түрі);
Түзеткіш көпір;
Тиристор немесе динистор (түр);
Симметриялы динистор немесе диак (түр);
Симметриялы тринистор немесе триак (түр);
Transistors – тразисторлар:
n – p – n немсе
p – n өтумен басқарылатын өрісті транзисторлар;
Өрісті МОП – транзисторлар;
Logic Gates – логикалы сандық микросұлбалар;
ЖӘНЕ, ЖӘНЕ – ЕМЕС логикалық элементтер;
Логиалық элементтер;
НЕМЕСЕ, НЕМЕСЕ – ЕМЕС логикалық элементтері;
ЕМЕС логикалық элементтері;
Тристабилді буфер (үш күйлі элемент) және буфер;
Шмидт триггері;
Digital – Сандық микросұлбалар:
Жартылай сумматор және толық сумматор;
RS – триггер;
D – триггерлер;
Мультиплексорлардың сериялы микросұлбалары;
Декодерлердің сериялы микросұлбалары;
Кодерлердің сериялы микросұлбалары;
Арифметико – логикалық құрылғы элементтерінің сериялы
Микросұлбалары;
Санағыштардың сериялы микросұлбалары;
Регисторлардың сериялы микросұлбалары;
Триггерлердің сериялы микросұлбалары;
Indicators – индикаторлық құрылғылар:
Сандық есептеуі бар вольтметр.(ішкі кедергі,айнымал немесе
тұрақты токты өлшеу режимі);
Сандық есептеуі бар амперметр.(ішкі кедергі,айнымал немесе
тұрақты токты өлшеу режимі);
Қызу лампасы (кернеу,қуат);
Светоиндикатор (жарық түсі);
Жеті сегментті индикатор;
ешифраторы бар жеті сегментті индикатор;
Еңгізілген АЦП –лы он тәуелсіз светодиодтан тұратын сызғыш;
Дыбыстық индикатор (дыбыстық сигналдың жиілігі,кернеу мен
токтың іске қосылуы);
Controls – аналогты есептеуіш құрылғы:
Дифференциатор;
Маштабтаушы звено;
Аналогты арттырғыш;
Үш кірісті сумматор;
Басқарылатын кернеуді шектегіш;
Интегратор;
Беруші функциялрады шығарушы;
Бөлудің аналогты құрылғысы;
Басқарылмайтын кернеуді шектегіш;
Токты шектегіш;
Гистерезисті сипаттамалы блок;
Сигналдардың селекторы;
Miscellaneous – аралас түрдегі компоненттер:
Балқытылған сақтандырғыш;
Жоғалтумен беретін жіберу сызығы;
Кварцты резонатор;
Электорвакумды триод;
Күшейтілген түрдегі кернеудің импульсті стабилизаторы;
Мәтінді блок;
Көрсеткіштерді жазатын сегіз разрядты құрылғы;
Жоғалтусыз беру сызығы;
Тұрақты токтың коллекторлық элктродвигатель;
Күшейген түрдегі кернеудің импульсті стабилизаторы;
Кернеудің импульсті стабилизаторы;
Тарау блогы.
Instruments – өлшеуіш приборлар:
Мультиметр;
Осциллограф;
Функционалды генератор;
ФЖС және АЖС өлшеуіш;
Сөз генераторы;
Логикалық анализатор;
Логикалық түрлендіргіш.
Бақылау – өлшеуіш приборлар панелінде: сандық мультиметр, функционалды генератор,
Мультиметр. Мультиметрдің беттік панелінде өлшеулердің нәтижелерін көрсететін дисплей, сұлбаға
– токты ,кернеуді,кедергіні өлеу режимін таңдау;
– мультиметрдің параметрлерін құру режимі;
Сурет 2.2 – Мультиметр
Мультиметрдің параметрлерді құру батырмасын басқаннан кейін,келесі параметрлерді қоюға болатын
– Ammeter resistance – амперметрдің ішкі кедергісі;
– Voltmeter resistance – вольтметрдің кіріс кедергісі;
– Ohmmeter current – бақыланатын объект арқылы өтетін ток;
– Decibel standard – децибелдегі босаңсу немесе күшеюді өлшегендегі,V1
Функционалды генератор.Функционалды генератордың беттік панелі 3 – ші суретте
– кіретін сигналдың пішінін таңдау:синусоидалды, үшбұрышты және тік төртбұрышты;
– шығатын сигналдың жиілігін орнату;
– толтыру коэффицентін орнату;
– шығатын сигналдың амплитудасын орнату;
– шығатын сигналдың ығысуын орнату;
– шығатын қысқыштар.
Сурет 2.3 – Функционалды генератор
Осциллограф.Осциллографтың беттік панелі сурет 2.4 көрсетілген.Осциллограф А және В
Сурет 2.4 – Осциллограф
Жайма режимі Y/T, B/A, A/B батырмаларымен таңдалады. Y/T режимінде
Y/T жайманың режимінде жайманың ұзақтығы 0,1 нс/дел – ден
Осциллографты жерлендіру прибордың жоғарғы бұрышында орналасқан GROUND клеммасының
ZOOM батырмасын басқанда осциллографтың беттік панелі өзгереді –экран пішіні
REVERSE батырмасын басу арқылы суретті иневертерлеуге болады. SAVE
АЖС және ФЖС – ны өлшеуіш. АЖС және ФЖС
Өлшеу нәтижелерін мәтінді файлға сақтауға болады.Ол үшін SAVE түймесін
Сурет 2.5 – АЖС және ФЖС – ны өлшеуіш
Зерттеліп жатқан схемамаға приборды қосу IN (кіру) және
Сурет 2.6 – Сөз генераторы
Сыртқы пішіні 6 –шы суретте көрсетілген.Кодтық комбонацияларды он алтылық
2.3 Схемаларды анализдеу
Вертуалды өлшеуіш приборлары бар элекорнды лаборатория концепцииясы EWB моделдеу
Моделдеудің екінші этапында элементтердің параметрлерін жойып немесе радиоэлемент қосуға,приборды
EWB программасы қосылған прибордың түріне байланысты автоматты түрде
– DC Operating Point – тұрақты токты және кернеуді
– AC Frequency – мультиметр,амперметр,вольтметр қосулы болған кездегі
– Transient – Осциллограф қолданғандағы өткінші прцесстердіесептеу;
EWB программасында сұлбалардың басқада анализдері қарастырылған,оны
Analysis мәзірі арқылы іске қосамыз. Сонымен қатар Analysis
«Global» тармағы – жалпы сипатты баптау,келесі параметрлер көмегімен орындалады:
– ABSTOL – токтарды есептеудің абсолют қателігі;
– GMIN – тізбекте тармақтың минималды өткізуі;
– PIVREL, PIVTOL – элементің қатысты және абсолютті шамалары;
– RELTOL – токтардың және кернеудің есептеудің рұқсатетілген қатысты
– TEMP – моделдеу жасалатын температура;
–VNTOL – Transient режимінде кернеуін есептеуде рұқсат етілген
– CHGTOL – зарядтарды есептеуде рұқсат етілген қателік;
– RAMPTIME –өткінші процесстердің аанализдеудегі уақыттың бастапқы нүктесі;
– CONVSTEP – тұрақты ток бойынша интеграциялаудағы
– CONVABSSTEP – тұрақты ток бойынша интеграциялаудағы
– CONVLIMIT – интеграцялау процессінің сейкес келуін қадағалауда қосымша
– RSHUNT – жалпы шинаға қатысты, барлық түйіндер үшін
– Temporary... – уақытша файлдарды сақтау үшін дисктің жады
«DC» – тармақ – тұрақты ток бойынша режимді
– ITLI – интеграцияға жақын есептердің максималды саны;
– GMINSTEPS – GMIN – нан пайыз түрінде өткізудің
– SRCSTEPS – кернеудің қор көзінің өсуі,
Reset Defaults түймесі параметрлерді орнату үішн арналған және түзету
«Device» тармақ – МОП транзисторлардың параметрлерін таңтау:
– DEFAD – стоктың диффузиялық облыстың ауданы, м2;
– DEFAS – стоктың диффузиялық облыстың ауданы, м2;
– DEFL – өріс транзистор каналының ұзындығы, м;
– DEFW – кналдың ұзындығы, м;
– TNOM –компоненттің номиналды температурасы;
– BYPASS – компанент моделінің сызықты емес бөлімінің қосылуы
– TRYTOCOMPACT – компанент моделінің сызықты бөлімінің қосылуы немесе
«Instruments» тармағы – бақылау – өлшеуіш прибордың параметрлерін баптау;
– Pause after each screen – осциллографтың экранынын көлденең
– Generate time steps automatically – ақпаратты экранға шығарғаннан
– Minimum number of time points – бақылау кезінде
– TMAX – моделдеудің басынан соңына дейінгі уақыт аралығы;
– Set to Zero – моделдеу алдында бақылау –
– User – defined – моделдеу процессін басқару тәжрибешінің
– Calculate DC operating point – тұрақты ток режимінде
– Point per cycle – амплитуда – жиілікті және
– use engineering notation – өлшем бірліктердің инженерлік
Көрсетілген үш негізгі анализ түрінен басқа, Analysis мәзір пунк
сұлбалардың сипаттамаларын есептеу.Моделдеу жүйесінің кәсіби нұсқасында анализдеудің келесі
ауытқулар,дірілдің әсері, температураның құрылғының сипаттамасына әсері,сезімталдығын есептеу және компонент
3 Фильтрдің жұмысын моделдеу
3.1 Фильтрдің жиіліктік сипаттамалары
Фильтрдің негізгі жұмысы – белгіленген жиілік жолақ бойынша сигналдарды
Фильтрдің негізгі сипаттамалары мыналар:
- сигналдың жиілігінің шығаратын өшуінен тәуелділігі;
- амплитуда-жиілікті сипаттама (АЖС);
фаза жиілікті сипаттама (ФЖС) яғни жиіліктен фаза бойымен сигналдың
Сурет 3.1– Фильтрдің төртполюсник түрінде жүктеме мен генератор арасында
Реактивті төртполюсникті фильтр ретінде қолданған кезде, яғни сыйымдылық және
Рг.ном= Рн+ Ротр, (3.1)
мұндағы Рг.ном = (Еі)2/8Ri – номиналды, яғни сигнал-генератордың
Ri ішкі кедергісі;
Рн – жүктемеге берілетін қуат;
Рн – фильтрдің кірісінен шағылған қуат.
Сәйкесінше (3.1) формуладағы қуаттың генератордан жүктемеге берілу коэффиценті:
Кп= Рн /Рг.ном . Кп – қайтымды шамасы
Кп=0...∞ шаманың өзгеру шегі, ал
Өшуді децибель түрінде жазу қабылданған (3.2)
b3 = 101gB3 = 101g(Рг.ном/Рн)=-101g(Кп) (3.2)
Сәкесінше (3.2) формуласындағы b3 өшу 0...∞ аралығында өзгереді. b3
b3 = Ф(f)
Негізінде,нақты жағдайда фильтр өткізу жолағында b3=0 ие болуы
Басқа жағдайларда b3=Ф(f) өшу сипаттамасының орнына фильтрдің беру коэффицентінің
Кп(w)=Рн(w)/Рг.ном. (3.3)
Өшу сипаттамасына тәуелді (3.2) немесе қуат бойынша беру коэффицентінің
Сурет 3.2 – Фильтрлердің амплитуда – жиілікті сипаттамсы
Electronics Workbench программасының көмегімен реактивті төртполюсник түріндегі негізгі төрт
3.2. Төмен жиілікті фильтрдің моделі
Сурет 3.3 бірүзбелі төмен жиілікті фильтрдің сұлбасы мен амплитуда-жиілікті
мкГн (3.4),
нФ (3.4)
Берілген параметрлер арқылы алынған АЖС фильтр шығысындағы кернеудің генератор
Сурет 3.3 – Бірүзбелі төмен жиілікті фильтрдің сұлбасы
Сурет 3.4 – Бірүзбелі төмен жиілікті фильтрдің сұлбасы
3.3 және 3.4 – ші суреттерді салыстырсақ, екіүзбелі фильтр
3.3 Жоғары жиілікті фильтрдің моделі
3.5 сурет бірүзбелі жоғары жиілікті фильтрдің схемасы мен амплитудалық-жиілікті
мкГн (3.5),
нФ (3.6)
Берілген параметрлер арқылы алынған АЖС фильтр шығысындағы кернеудің генератор
Сурет 3.5 – Бірүзбелі жоғары жиілікті фильтрдің сұлбасы
Схемада кіріс сигналының жиілігінің өзгерісін экранда АЖС-ның «виртуалды» осциллографын
3.5 және 3.6 – шы суреттерді салыстырсақ, екіүзбелі фильтр
Сурет 5.6 – Екіүзбелі жоғары жиілікті фильтрдің сұлбасы
3.4 Режекторлы және жолақты фильтрлердің моделі
Суретте 3.7 екі контурлы жолақты фильтрдің схемасы және амплитуда
(3.7)
Контурлардың резанансты жиіліктері жылжымалы, біреуінің сыйымдылығы 1-2%–ға ұлғайса,
Сурет 3.7 – Екі контурлы жолақты фильтрдің сұлбасы
Амплитуда–жиілікті сипаттаманың параметрлер көрсеткіштері кезінде, фильтрдің шығысындағы кернеудің,
Фильтрдің элементтерін жіктеу нәтижесінде жолақты фильтрдің 2-өркешті амплитуда–жиілікті сиапаттамасын
Суретте 3.8 үшконтурлы режекторлы фильтрдің амплитуда–жиілікті сипаттамалары (АЖС) және
Сурет 3.8 – Үшконтурлы режекторлы фильтрдің сұлбасы
Тізбекті түрдегі контурлардың резанансты жиіліктері жылжымалы,біреуінің сыйымдылығы 1-2%–ға ұлғайса,
Элементтерді таңдау нәтижесінде режекторлы фильтрдің амплитуда–жиілікті сипаттамасы алынған, және
3.5 Активті фильтрлердің модельдері
Активті фильтр деп –құрамына электронды приборлар, соның ішінде операционды
Сурет 3.9 – Активті фильтр
Төмен жиілікті активті фильтр. 1–ші реттегі активті филтрдің (3.9)
K(jw)=–Z2 /Z1 (3.8)
Сурет3.10 көрсетілген теріс қайтымды байланыс тізбек (3.4) формула көмегімен
(3.9)
(3.5) формуладан берудің коэффицент модулін аламыз (3.10)
(3.10)
Мұндағы Т=К2С2 – фильтрдің тұрақты уақыты.
Суретте 3.10 келтірілген (3.6) сұлба, бұл жерде төменгі жиілікті
с (3.11)
және қию жиілігі жалғасынша (3.12)
(3.12)
Фильтрдің амплитуда–жиілікті сипаттамасы 3.10–шы суретте приборлардың көмегімен алынған
Сурет – 3.10 – Активті фильтрдің сұлбасы
Жоғары жиілікті активті филтр. сурет 3.11 көрсетілген теріс қайтымды
(3.7)
(3.7) формуладан берудің коэффицент модулі үшін төмендегідей (3.8)
(3.8)
мұндағы Т=R1 С1 – фильтрдің тұрақты уақыты.
(3.8) сұлба сурет3.11 келтірілген, бұл жерде жоғары жиілікті фильтр
с
және болғанда қию жиілігі:
Фильтрдің амплитуда–жиілікті сипаттамасы 3.11–ші суретте келтірілген приборлардың көмегімен алынған,
Сурет 3.11 – Жоғары жиілікті активті фильтр
Активті түрдегі жолақты фильтр. 2–ші реттегі активті фильтрдің комплексті
(3.9)
Суретте 3.12 көрсетілген теріс қайтымды байланыс тізбек кезінде өткізгіштерге
Берілген шамалардан берудің комплексті коэффицент модулін (3.9) формуладан аламыз
(3.10)
Сурет 3.12 – Активті түрдегі жолақты фильтр
(3.10) жолақты фильтрдің сұлбасы сурет 3.12 келтірілген.
(3.10) теңдеудің бөлімі минималды мән қабылдағандағы жиілік, активті
Жолақты фильтрдің амплитуда–жиілікті сипаттамасы сурет 3.12 приборлардың көмегімен алынған
Қорытынды
Дипломдық жұмыстың нәтижелері бойынша қысқаша түйіндер: Фильтрлерді модельдеуде EWB
Осы дипломдық жұмыста Electronics Workbench электронды жүйелі моделдеу
– Windows операциялық жүйесінің негізгі принцптерін білу;
– Негізгі өлшеуш құралдардың (осциллограф, мультиметр т.б) қолданылу
– Радиоэлектронды құрлығының жеке элементтерін білу.
Electronics Workbench электронды жүйелі моделдеу бағдарламасымен: сұлба құру, өлшеуіш
Electronics Workbench бағдарламасының мүмкіншіліктерін пайдалана отырып, қолданбалы бағдарламаларының пакеті
Қойылған есептердің шешілуінің толықтығы: Electronics Workbench бағдарламасында режекторлы, жолақты,
Зерттеудің зерделенген объектісі бойынша қысқаша ұсыныстар: Төменгі және жоғары
Көптеген метематикалық жүйелерге қарағанда Electronics Workbench ашық жүйе болып
Қолданылған әдебиеттер тізімі
1 Белецкий Ж. Электрлік байланыс теориясы. – Алматы :
2 Бокер П. Передача данных. – М. : Радио
3 Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов. – Петербург
4 Багданов П. А., Самойлов А.Г. Избыточность сигналов в
5 Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –
6 Гадзиковский В. И. Теоретичесие основы цифровой обработки сигналов.
7 Румянцев К. Е. Радиотехнические цепи и сигналы. –
8 Глушаков С. В., Жакин И. А., Хачиров Т.
9 Половко М. А., Бутусов П. Н. Electronics Workbench
10 Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный
11 Мартынов Н. Н. Введение в Electronics Workbench
12 Каганов В. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –
13 Дьюб Динеш С. Электроника: схемы и анализ. –
14 Степанов А. В., Матвеев С. А. Методы компьютерной
15 Фриск Ф. Ф. Основы теории цепей. Исследование пакета
16 Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. –
17 Бриндли К., Кар Дж. Карманный справочник инженера электронной
18 Бычков Ю. А., Золотницкий В. М., Чернышев Э.
19 Галкин В. А. Цифровая мобильная радиосвязь. – М.
20 Грабовский Б. Краткий справочник по электронике. – М.
21 Першин В. Т. Основы радиоэлектроники схемотехники. – Ростов
22 Орысша-қазақша түсіндірме сөздік. Физика. С. Торайғыров атындағы Павлодар
23 Орысша-қазақша түсіндірме сөздік. Информатика. С. Торайғыров атындағы Павлодар
24 Фриск В. В. Основы теории цепей. – М.
Сурет 5.3
Сурет 5.4
64





22 қыркүйек 2019ж.
2008-2018 topreferat.com - Қазақша рефераттар, курстық, дипломдық жұмыстар

^