Міністерство шляхів сполучення РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
Петербурзький державний університет шляхів сполучення
Кафедра: «Електрична зв'язок»
Пояснювальна записка до курсової роботи:
«Розрахунок елементів трактів передачі сигналів в системах автоматики, телемеханіки та зв'язку»
С-Петербург
РОЗРАХУНОК ФІЛЬТРА
Вихідні дані:
Тип фільтра: ФНЧ K + M
Опору навантажень, між якими працює фільтр: 600 Ом
Частота зрізу фільтра: 2500 Гц.
Відхилення характеристичного опору від номінального значення в діапазоні частот: 0-0,8fср. (0-2000 Гц) не більше 5,5%.
Мінімально допустимий ослаблення фільтра в смузі затримання в діапазоні частот fср.- 2fср (2500-5000Гц) становить: 60 дБ.
Розрахунок:
Попередня структурна схема розраховується фільтра виглядає наступним чином:
Рис. 1
В даному випадку для забезпечення якісного узгодження фільтра з генератором і навантаженням на воді і виході схеми комбінованого фільтра розташовані полузвенья фільтра типу m. Коефіцієнт m обраний рівним 0,61 т.к. при цьому значенні забезпечується найкраще вищезазначене узгодження.
Відповідно зі структурною схемою комбінованого фільтра (мал.1) побудую принципову схему:
Рис. 2
В якості фільтра (ФНЧ) типу К обрана П схема.
В якості полузвеньев фільтра типу m обрані паралельно-похідні полузвенья.
Частота полюса загасання полузвеньев:
Розрахунок власного загасання:
Проведу розрахунок власного загасання даного комбінованого фільтра за наступними формулами:
Для ланок типу К і ланок типу m від частоти зрізу до частоти полюса затухання:
Для ланок фільтра типу m від частоти полюса затухання:
Де:
Для ланок фільтра типу К:
Для ланок фільтра типу m:
Результати розрахунку наведені в табл.1:
Таблиця 1
f2,5AkAm2,5Ak+Am2500000260012,243128,42618920,66931270017,25812,5717529,82976280021,0687816,4449837,51377290024,251120,6850844,93619300027,0288626,1575353,18639310029,5173836,1562465,67362320031,7854438,7709170,55635330033,8780429,4081763,2862340035,8265725,5786761,40524350037,6539723,2736960,92766360039,3776421,6821161,05975370041,0111320,4989661,51009375041,7975320,0115261,80905385043,3154119,1874162,50282395044,7665618,5153863,28194405046,1576517,955664,11324415047,494317,4814164,97571425048,781317,0742465,85554435050,022816,7206366,74343445051,2223816,4106267,633455052,383216,1365868,51978465053,5080215,8926269,40065475054,5993215,6740970,27341485055,6592915,4772671,13655500057,1947515,2162272,41097
Очевидно, що сумарне загасання задовольняє умові: a gt; a min=60 дБ.
Отже, дана схема комбінованого фільтра застосовна в даних умовах, що також підтверджується наступною емпіричною формулою для мінімального числа елементів фільтра: N min=amin/6 дБ=60/6=10 елементів як мінімум повинна бути присутньою в схемою. Тому схема рис.2 не потребує в редагуванні:
Розрахунок передавальної функції:
Проведу розрахунок передавальної функції фільтра, результати розрахунку наведені в табл.2:
Таблиця 2
f2,5Ak+AmF(f)250001255014,491740,188544260020,669310,092584265025,556870,052742270029,829760,032249275033,76270,020505280037,513770,013314285041,200690,008709290044,936190,005665295048,858920,003606300053,186390,002191305058,359550,001208310065,673620,00052315088,166723,91E- 05320070,556350,000297325065,543220,000528330063,28620,000685335062,074810,000788340061,405240,000851345061,060440,000885350060,927660,000899355060,941210,000897360061,059750,000885365061,255750,000865370061,510090,00084375061,809050,000812380062,14250,000781385062,502820,00075390062,884150,000717395063,281940,000685400063,69260,000654405064,113240,000623410064,541570,000593440067,188320,000437445067,6330,000415450068,076960,000395455068,519780,000375460068,961110,000356465069,400650,000339470069,838150,000322475070,273410,000306480070,706260,000292485071,136550,000277490071,564160,000264495071,988990,000252500072,410970,00024
