Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Рутледж Д. -> "Энциклопедия практической электроники" -> 57

Энциклопедия практической электроники - Рутледж Д.

Рутледж Д. Энциклопедия практической электроники — M.: ДМК Пресс, 2002. — 528 c.
ISBN 5-94074-096-0
Скачать (прямая ссылка): enciklopediya2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 193 >> Следующая

а емкость C2 вычисляется следующим образом:
C2 = B2 / сос = 590 пФ (5.18) Значение индуктивности L3 определяется по формуле:
L3 = a3Z0 / сос = 1,47 мкГн (5.19) а емкость:
C4 =-^- = 244 пФ (5.20)
На рис. 5.46 показан фильтр Баттерворта с рассчитанными номиналами элементов.
В качестве второго примера рассмотрим фильтр верхних частот (ФВЧ) с частотой среза 10 МГц на уровне 3 дБ и ослаблением не менее 20 дБ на частоте 5 МГц. Схема такого фильтра с последовательным включением конденсаторов и параллельным включением катушек индуктивности приведена на рис. 5.5а.
Cl ¦ сз
—jx1 -jx3 42OpF 172pF
о-II-г-II-т-0 0-т-ІЬ
-jb2 C -jb4
L2 ? L4
'43OnH Г 1,04pH
O) 6)
Pub 53. Схема фильтра верхних чааот Баттерворта (а); рассчитанные параметры элементов схемы (б)
Для расчета можно использовать те же самые табличные значения, как и в первом примере, но помните, что реактивные сопротивление и проводимость теперь имеют отрицательные значения. Следовательно, можно записать:
C1=—!— = 420пФ rs9n
[I3t| 5.ФИЛЬТРЫ_
5 10 15 20
Частото, МГц
Рис 5.6. Результаты моделирования АЧХ для фильтров нижних и верхних частот Баттерворта, изображенных на рис. 5.46 и 5.56
Характеристики этих двух фильтров являются взаимодополняющими (комплементарными). Графики пересекаются на уровне 3 дБ на частоте 10 МГц. Еще одним примечательным свойством фильтров является их обратимость. Это означает, что совершенно не-важно, какая сторона используется в качестве входа. Такой вывод на первый взгляд кажется сомнительным, поскольку фильтры несимметричны относительно входных и выходных зажимов, но это очень просто доказать благодаря компьютерному моделированию. Достаточно поменять местами входные и выходные зажимы фильтра. Еще один пример обратимости схемы продемонстрирован в главе 15, рассказывающей об антеннах.
5.4. Полосовые фильтры
Многозвенные структуры могут также использоваться для создания полосовых и ре-жекторных фильтров. В полосовом фильтре в качестве последовательно включенных
ц=аг=430нГн <5-22>
l4=~7- = 1,04 мкГн (5.24)
а4сос
Все рассчитанные характеристики элементов схемы представлены на рис. 5.56. На рис. 5.6 отражены результаты моделирования АЧХ описанных фильтров с использованием программы Puff.
5.4. ПОЛОСОВЫЕ ФИЛЬТРЫ ГЩ]
элементов применяется схема с последовательным резонансом, а в качестве параллельно включенных - схема с параллельным резонансом (рис. 5.7а).
Каждый из элементов характеризуется резонансной (в данном случае центральной) частотой f0, на которой сигнал проходит без потерь. Для режекторных фильтров картина повторяется с точностью до наоборот (рис. 5.76), и резонансные схемы рассчитываются таким образом, чтобы полностью блокировать прохождение сигнала на частоте f0. При расчете фильтров Баттерворта и Чебышева можно использовать те же самые таблицы, что и ранее.
а) б) Рис 5.7. Полосовой (а) и режекторный фильтры (6) второго порядка_
Для полосового фильтра необходимо определить характеристики последовательно включенных катушки индуктивности и шунтирующего конденсатора. Это делается так же, как при расчете характеристик фильтра нижних частот, единственное отличие в том, что для формул реактивной проводимости и реактивного сопротивления используется ширина полосы пропускания Доз вместо сос.
Для режекторного фильтра необходимо определить характеристики последовательно включенных конденсатора и шунтирующей катушки индуктивности. Производить расчеты можно по той же методике, что и для фильтра верхних частот, но, как и в предыдущем случае, вместо сос использовать Доз.
В качестве примера рассмотрим расчет полосового фильтра Баттерворта второго порядка с резонансной частотой 7 МГц, где к схеме с последовательным резонансом (см. задачу 8) добавлен контур с параллельным резонансом. Последовательный резонансный контур состоит из катушки индуктивности 15 мкГн и переменного конденсатора, позволяющего настроить контур на резонансную частоту 7 МГц. Учитывая вышеизложенное, можно записать:
L1 = 15 мкГн (5.25)
C1 =-4- = 34,5 пФ v (5.26) Для первого элемента по табл. 5.1 определяем:
а.= л/2 (5.27)
Данная величина является нормированным реактивным сопротивлением L1, оцененным в полосе Дсо, поэтому запишем:
AwL1 = Z1Z0 (5.28)
ГШ] 5. ФИЛЬТРЫ
а это, в свою очередь, позволяет рассчитать:
Асо = a,Z0 / L1 = 4,71 X 10б рад/с (5.29)
Полученное значение циклической частоты можно выразить в герцах:
Af = Асо / 2л = 750 кГц (5.30)
Таким образом, ширина полосы пропускания фильтра на уровне 3 дБ составляет 750 кГц. Теперь можно определить значение емкости конденсатора C2:
ZnAo)
(5.31)
Подставив значение для Асо из выражения 5.29, получим:
C2 = L1 / Zl = 6,0 нФ (5.32)
принимая во внимание, что а, - а^ Определим величину индуктивности L2:
L =
1
WoC2
= 86 нГн
(5.33)
Схема с рассчитанными характеристиками элементов приведена на рис. 5.8а.
34,5pF
15рН
а) б)
Рис. 5.8. Схемы полосового фильтра второго порядка Баттерворта с резонансной частотой 7 МГц (а) и режекторного фильтра (6). Ширина полосы Af на уровне 3 дБ каждого фильтра составляет 750 кГц
Предыдущая << 1 .. 51 52 53 54 55 56 < 57 > 58 59 60 61 62 63 .. 193 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed