Частоту среза определяют: , значит . Для определения характеристик фильтра, рассмотрим соотношение: , где Ω – относительная частота.
1. Затухание и фазовая постоянная звена ФНЧ
В полосе пропускания на частотах , Ω>1
,
В полосе задерживания на частотах , Ω<1
,
В полосе пропускания
2. Характеристическое сопротивление
Формулы для определении элементов схемы:
,
20. Полосно-пропускающий и режекторный фильтры типа К.
ППФ – 4хплюсник, кот. пропускает без затухания эл. колебания с угловыми частотами, лежащими в полосе от ω1 до ω2 и оказывает затухания колебаниям с частотами вне этой полосы.
В последовательной их ветви есть емкость, препятствующая току с низкими частотами, и индуктивность - току с высокими частотами. Емкость и индуктивность парал-ного контура, наоборот, пропускает токи с очень низкими и очень высокими частотами.
Св-ва ПФ: на частотах ниже резонансной Z1 – емкостное, Z2 – индук-тивное (как ФВЧ); на частотах выше резонансной – наоборот (ФНЧ).
Характеристики ПФ:
Z1 и Z2 д.б. взаимообратны. Для ПФ это возможно при:
Отсюда
,
;
;
РФ – пропускают все частоты ниже ω1 и выше ω2 и вносит затухание на частотах ω1 < ω < ω2.
21. Влияние потерь в элементах и несогласованности нагрузок на электрические характеристики фильтров.
Практические фильтры вследствие потерь в элементах имеют затухание в полосе пропускания, не равное 0, а в полосе задерживания – меньшее, чем в идеальном фильтре. Обусловливает-ся это в основном потерями в катушках индуктивности. Потери в катушке оценивают ее добротностью:
или коэффициентом потерь: .
Влияние несогласованности на затухание фильтра:
В рабочих условиях затухание фильтра в полосе пропускания не равно 0, а в полосе задерживания может быть меньше собственного затухания , определяемого формулой:
Вычислим рабочие параметры фильтра при :
Отсюда:
В полосе пропускания фильтра , , активно. Учитывая, что и
Т.о. рабочее затухание фильтра в полосе пропускания не равно 0 и изменяется с частотой, поскольку от последней зависят фазовая постоянная b и Zx.
Влияние несогласованности на фазовый сдвиг:
В полосе пропускания фильтра ,
Рабочий фазовый сдвиг – угол комплексного числа, стоящего под знаком логарифма
Групповое время прохождения:
22. Недостатки фильтров типа К. Звенья фильтров типа m. Построение комбинированных фильтров.
Недостатки фильтров типа К:
1. медленный рост затухания фильтров на частотах полосы задерживания;
2. значительная зависимость их характеристических сопротивлений от частоты, не позволяющая достаточно точно согласовать фильтры с нагрузками на всех частотах полосы пропускания, вследствие чего затухание фильтра на этих частотах возрастает.
Качественными считается фильтр, имеющий активное и независимое от частоты характеристическое сопр-е в полосе пропускания и достаточно постоянное затухание в полосе задерживания. Для этого применяют комбинированные фильтры, содержащие звенья типа m.
Комбинированный фильтр получим цепочечным соединением полузвена типа K с последовательно производным или парал-но-производным полузвеном m. В первом случае фильтр строят по несимметричной схеме П, во 2ом – по несим. Т.
В схеме 1 д.б. согласованы сопр-я ZTk и ZTm, а во 2 – ZПk и ZПm.
Где Z1 k и Z1m – сопр-я, образующие схему типа m.
Т.к. Z1 и Z1m одного знака, то , m=const
Отсюда
Т.о. согласование характеристич. сопр-й возможно только при m≤1.
Для схемы 2: если , m=const
23. Расчет элементов полузвеньев типа m.
Последовательно-производное фильтр строят по несимметричной схеме П(1). Параллельно-производное - по несимметричной схеме Т(2). В месте соединения полузвеньев необходимо согласовать их характеристические сопротивления. В схеме 1 д.б. согласованы сопр-я ZTk и ZTm, а во 2 – ZПk и ZПm.
Где Z1 k и Z1m – сопр-я, образующие схему типа m.
Т.к. Z1 и Z1m одного знака, то , m=const
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.