ндуктивностей, а також значення нулів і полюсів загасання фільтра в залежно від Dа, а 0 і | до n з таблиці П. 2.6 [1]: L 1 = 1,144; L 3 = 1,972; L 5 = 1,144; C 2 = 1,372; C 4 = 1,372.
Розрахуємо істинні значення індуктивностей і ємностей для схеми ФНЧ-прототипу за такими формулами:
і (2)
Тоді підставивши нормовані значення ємностей і індуктивностей в (2) отримаємо:
,
,
,
,
.
Справжні частоти значень нулів і полюсів ослаблення з урахуванням граничної частоти смуги пропускання розрахуємо за такими виразами:
, (3)
Згідно [1] нормовані значення частот нулів ослаблення для ФВЧ Чебишева складають:
,.
Тоді згідно виразів (3) істинні значення рівні:
;
;
При переході від схеми ФНЧ-прототипу до ФВЧ необхідно в схемі ФНЧ індуктивності L i перетворити в ємності З i ', а ємності З i в індуктивності L i за такими формулами:
,. (4)
Підставивши чисельні значення в (4) отримаємо:
В В В В В
Схема ФВЧ п'ятого порядку в загальному випадку має вигляд представлений на малюнку 1.3.
В
Рис. 1.3. Схема розрахованого фільтра високих частот
Кожному істинного значення частоти нулів ФНЧ-прототипу | ФНЧ відповідає частота ФВЧ | ФВЧ . Зв'язок між ними виражається наступною формулою:. p> Розрахуємо характерні частоти ФВЧ:,,,
на підставі проведеного розрахунку частот побудуємо характеристику фільтра високих частот Чебишева (рис 1.4). p> Так як розраховані ємності конденсатора відрізняються від ГОСТ, Здійснимо підбір номіналів конденсаторів для отримання розрахованих ємностей конденсаторів:
C 1 = 4790 пФ = 4700 пФ + 82 пФ + 7,5 пФ;
З 3 = 2770 пФ = 2700 пФ + 68 пФ + 2 пФ;
З 5 = 4790 пФ = 4700 пФ + 82 пФ + 7,5 пФ. br/>В
Рис. 1.4 Характеристика загасання розрахованого фільтра високих частот
Для перевірки правильності проведених розрахунків проведемо моделювання фільтра в середовищі Еlektronics Workbench, версія 5.12. Отримана в результаті характеристика загасання фільтра наведена на малюнку 1.5
Даний фільтр застосовується для виділення або придушення певних коливань, поділу каналів, формування спектру сигналів. Фільтр входить до складу багатоканальних і радіорелейних систем передачі, вимірювальної апаратури, в каскади радіопередавачів і радіоприймачів.
Відповідно з істинними значеннями котушок індуктивності і ємностей схема ФВЧ Чебишева має вигляд, представлений в додатку 1.1. Специфікація для розрахованої схеми - у додатку 1.2. br/>В
Рис. 1.5 Характеристика загасання розрахованого фільтра високих частот
2. Розробка смугового фільтра Баттерворта
В
2.1 Аналіз завдання
У даному розділі зроблено розрахунок ПФ, призначеного для апаратури ущільнення спеціального типу. p> Розрахований фільтр повинен задовольняти наступним вимогам:
- загасання фільтра в смузі пропускання не повинно перевищувати заданої нерівномірності загасання Dа;
- в смузі затримання загасання повинно бути не менше гарантованого загасання а 0 .
Нерівномірність загасання і гарантоване затухання визначають кількість елементів, число ланок схеми, причому дані величини повинні бути забезпечені за будь-яких обставин.
Вимоги до частотної залежності загасання ПФ Баттерворта:
- Межі смуги пропускання фільтра: | -Х = 31 кГц, | х = 42 кГц;
- Межі смуги затримання фільтра: | -к = 28,1 кГц, = 44,9 кГц
- Нерівномірність характеристики загасання в ПП: Dа = 1,55 дБ;
- Гарантоване загасання в смузі затримки: а про = 19,575 дБ;
- Опір генератора і навантаження: R г = R н = 350 Ом.
Вимоги до частотної залежності загасання цього фільтра зображені на малюнку 2.1:
В
2.2 Розрахунок ПФ Чебишева
Розрахунок ПФ Баттерворта виробляється на основі розрахунку ФНЧ-прототипу, для якого виробляється перерахунок частот, при цьому порядок розрахунку наступний:
1) перерахунок вимог, сформульованих до ПФ, у вимоги до ФНЧ-прототипу;
2) розрахунок ФНЧ-прототипу;
Рис 2.1. Вимоги до характеристики загасання смугового фільтра
3) перерахунок параметрів елементів ФНЧ-прототипу в параметри ПФ;
4) вибирається схема фільтру і визначається число елементів в ній;
5) зображується схема фільтра з параметрами елементів за ГОСТ і робиться контрольний розрахунок загасання фільтра.
Смугові фільтри, отримані реоктансним перетворенням частоти, мають геометрично симетричними х...
