Báo cáo bài tập lớn môn tín hiệu và hệ thống

Trình bày đây đủ các bước đề thực hiện hàm truyền áp Hs bằng mạch điện L-C cap tín hiệu áp cho tai 10Q va dat tén mach dién L-C nay la mach 1.. Trình bày đây đủ các bước đề mô hình hóa m

Phan Xuân Trường

Bai 1 Cho hai hé thong tuyén tinh bất biến (LTI) nhân quá có hàm truyền lần lượt

b Xác định và vẽ tay đáp ứng quá độ của H(s) và FD(s):

Đáp ứng quá độ là khi ngõ vào f(t) = u(t)

F(s) = Ê"{f@)} = £©'{u@)} = , ROC : Refs} >0

d Trình bày đây đủ các bước đề thực hiện hàm truyền áp H(s) bằng mạch điện

L-C cap tín hiệu áp cho tai 10Q va dat tén mach dién L-C nay la mach 1

+ Thuc hién Y» thay cho Hi(s) voi

e Trình bày đây đủ các bước đề mô hình hóa mạch 1 thành sơ đồ khối hệ

thống ở dạng trực tiếp (dùng bộ khuếch đại, tích phân và bộ cộng/trừ) sao cho có thể mô phỏng và đo đạc tất cả các tín hiệu điện áp và dòng điện trong

mạch Gọi tên sơ đồ khối này là sơ đồ khói 1

+ Toán tử hóa sơ đồ mạch l:

thị p-z, đáp ứng quá độ và biéu dé Bode

System: linsys1 Pole : -1 Damping: 1 Overshoot (%): 0

Frequency (rad/s): 1

°

Đáp ứng quá độ:

5

Real Axis (seconds Í)

Step Response

g TacéH,\s\|=H,\s)vs= ~ , nên dé thuc hién ham truyén ap H2(s) ding

mach L-C va cung cap cho tai 10Q, ta ding mach 1 lam chudn va điều chỉnh các thông số như sau: điện cảm có giá trị L¡ đổi thành điện dung có giá trị

h Trình bày đây đủ các bước đề mô hình hóa mạch 2 thành sơ đồ khối hệ

thống ở dạng trực tiếp (dùng bộ khuếch đại, tích phân và bộ cộng /trừ) sao cho có thể mô 2 phỏng và đo đạc tắt cả các tín hiệu điện áp và dòng điện trong

mạch Gọi tên sơ đồ khối này là sơ đồ khối 2

thị p-z, đáp ứng quá độ và biéu dé Bode

linsys1

0

Bode Diagram

hiéu chứa phân tân số như sau:

Hãy trình bày đầy đủ các bước để thiết kê các mạch lọc L C (cấp cho các tải 10Q dé

biên độ suy giảm không quá 10% so với biên độ của nó trong ft); các thành phần tần số bị

Bài giải:

s* Lọc thành phần tân số 10 rad/s str dụng bộ lọc thông thấp butterworth

Theo dé bai, ta có: thành phần tần số được giữ lại có biên độ suy giảm không quá 10% với biên độ gốc cua no

biên độ thành phần tần số được giữ lại

biên độ thành phần tần số ban đầu

> D6 loi dải thông: G, > -0.915dB

Cac thanh phan tần số bị loại bỏ có biên độ khong qua 1% biên độ thành phần tần số được giữ lại

> yé ữabiêndộ aA i a ovabiéndd 6 <1%.90% = 0.009

IV TT

(0 (0

4+ Mô phong trén Ltspice:

Mạch mô phỏng

Dùng bộ lọc Butterworth để thiết kế bộ lọc thông dải

Theo đề bài thành, phần tần số được giữ lại có biên độ suy giảm không quá 10%

biên độ gộc của nó:

=> Ty lệ giữa biên độ thành phần được giữ lại và biên độ gốc >

=> Độ lợi dải thông: ứp > 20 log( 90%) = -—0.915dB

Cac thanh phan tần số bị loại bỏ có biên độ không quá 1% biên độ thành phần tần số được giữ lại:

ÿệ ữa biên độ A i a ovabiéndd 6 <1%.90% = 0.009

4 Mô phỏng trên LTSpice:

Mạch mô phỏng

+ Nhận xét: Các thông số biên độ, độ lợi, tần số đo được đúng với yêu cầu đặtra

s* Lọc thành phần tần số 800 rad/s:

Dùng bộ lọc Butterworth để thiết kế bộ lọc thông dải

Theo dé bai thành, phần tần số được giữ lại có biên độ suy giảm không quá 10% biên độ gốc cua no:

= Ty lệ giữa biên độ thành phân được giữ lại và biên độ gốc >

Các thành phần tần số bị loại bỏ có biên độ không quá 1% biên độ thành phần tần số được giữ lại:

> yé ta biên độ aA i a ovabiéndd 6 <1%.90% = 0.009

4+ Mô phong trén LTSpice:

Mạch mô phỏng

Dùng bộ lọc Butterworth để thiết kế bộ lọc thông cao HPE

Theo đề bài thành, phần tần số được giữ lại có biên độ suy giảm không quá 10%

biên độ gốc của

= Ty lệ giữa biên độ thành phân được giữ lại và biên độ goc >

=> Độ lợi dải thông ứp > 201og(90%) = -0.915dB

Cac thanh phan tần số bị loại bỏ có biên độ không quá 1% biên độ thành phan

+ Nhận xét: Các thông số biên độ, độ lợi, tần số đo được đúng với yêu cầu đặtra.