Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Полупроводниковая схемотехнология 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 [ 70 ] 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168

R. ]

С II

(K-DR, Ь

Рис. 13.28. Полосовой фильтр с положительной связью.

Резонансная частота /, = l/2iiRC. Коэффициент передачи

на резонансной частоте Л = ЛДЗ - fc). *

Добротность Q = 1/(3 - Jk).

ношения для параметров фильтра:

Л,= -{RJRx), (13.33)

Кз (R, R)

(13.34)

= 1. (13.35)

При расчете фильтра воспользуемся соображениями, изложенными в разд. 13.4.4: отношение f/f должно примерно равняться 0,1-0,2 и а должно составлять приблизительно 0,01-0,1. Зададим далее величину сопротивления и по формуле (13.34) вычислим Rj. Затем выберем fjfj. Используя формулы (13.34) и (13.35), получим выражения для а и r3:

Q - - А.)

и R,

R/r Of.

Если вычисленное значение а оказывается отличным от заданного, следует изменить соответствующим образом величину отношения /, т или коэффициент передачи А,.

Рассмотрим числовой пример расчета полосового фильтра. Необходимо рассчитать полосовой фильтр с = 100 кГц, Q = 3 к А, = - 5. Выбираем R, = 1,5 кОм и получаем Rj = 7,5 кОм. Далее полагаем fr/fr = 0,2, чему соответствует /7- = 500 кГц. После этого определяем сх = 0,067 и R, = = 833 Ом.

13.8. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ НИЖНИХ ЧАСТОТ В ЗАГРАЖДАЮЩИЕ ПОЛОСОВЫЕ ФИЛЬТРЫ

Для выборочного подавления определенных частот необходим фильтр, коэффициент передачи которого на резонансной частоте равен нулю, а для нижних и верхних частот имеет постоянное значение. Такой фильтр называется заграждающим. Для оценки избирательности введем добротность подавления сигнала Q = fJB, где В-полоса частот, на краях которой коэффициент передачи падает на 3 дБ. Чем больше добротность фильтра, тем быстрее возрастает коэффициент передачи при удалении от резонансной частоты.

Как и в случае полосового фильтра, получим амплитудно-частотную характеристику из частотной характеристики фильтра нижних частот с помощью соответствующего частотного преобразования. Для этого заменим переменную Р следующим выражением:

Р + (1/Р)

(13.36)

Здесь AQ = 1/Q, как и ранее, нормированная полоса частот. В результате такого преобразования амплитудная характеристика фильтра нижних частот из области О П 1 переходит в область пропускаемых частот О П < Qgi заграждаю-



Рис, 13.29. Амплитудно- и фазово-частотные характеристики заграждающих фильтров второго порядка с добротностью е = 1 и Q = 10.

щего фильтра. Кроме того, она зеркально отображается в логарифмическом масштабе относительно резонансной частоты. Для резонансной частоты П = 1 значение передаточной функции равно нулю. Как и в случае полосовых фильтров, при преобразовании порядок фильтра удваивается. Особенно интересно применение указанного преобразования к фильтру нижних частот первого порядка. Оно приводит к получению заграждающего фильтра второго порядка с передаточной функцией


А(Р)

1 -I- ДПР -I- Р

1 -I- (1/Q)P -I- р2 (13.37)

Отсюда получаем выражения для амплитудно- и фазово- частотных характеристик фильтра:

- j/l + 0 [(1/е) -2] + Q*

Ао\{1 -П)

Знаменатель выражения (13.37) совпадает со знаменателем передаточной функции полосового фильтра (13.24). Как уже было показано, с помощью пассивных RC-цепей можно получить максимальную добротность Q = Va- Для обеспечения больших значений добротности следует применять LRC-cxcMbi или специатшные активные ЯС-схемы.

13.9. РЕАЛИЗАЦИЯ

ЗАГРАЖДАЮЩИХ

ФИЛЬТРОВ ВТОРОГО ПОРЯДКА

13.9.1. ЗАГРАЖДАЮЩИЙ LRC-ФИЛЬТР

Наиболее известный метод реализации заграждающего фильтра основан на применении отсасывающего контура (рис. 13.30). На резонансной частоте после-. довательный колебательный контур обладает нулевым сопротивлением, и выходное напряжение схемы равно нулю. Передаточ-

Ф = arctg

Q(Q - 1)

Вид этих частотных характеристик для до-бротностей фильтра, равных 1 и 10, показан на рис. 13.29.

1 I

Рис. 13.30. Заграждающий LRC-фильтр.



Гмва 13

ния функция схемы имеег вид 1 + plC

1 + pRC + pW

Очсюда следует, что резонансная частота (о, - I/l/LC. С учетом этого запишем нормированную передаточную функцию

а(р)

1 -I- r/cJlp + р-

Доброгность подавления определяею-я соотношением, полученным путем приравнивания коэффициентов вышеприведенного выражения и передаточной функции (13.24):

Q = (l/R)\/T/C. Это соотношение справедливо, если катушка индуктивности не имеет потерь. Кроме того, выходное напряжение на резонансной частоте при наличии потерь не будет точно равно нулю. Все остальные соображения относительно селективных фильтров спра-недливы.

13.9.2. АКТИВНЫЙ

ЗАГРАЖДАЮЩИЙ ФИЛЬТР

С ДВОЙНЫМ Т-ОБРАЗНЫМ МОСТОМ

Как было показано в разд. 2.6, двойной Т-образный мост представляет собой пассивный заграждающий ЯС-фильтр. Из формулы (2.24) следует, что его добротность Q составляет 0,25. Ее можно повысить, если двойной Т-образный мост включить в контур обратной связи усилителя. Возможная схема такого фильтра показана на рис. 13.31.

Сигналы высоких и низких частот про-

ходят через двойной Т-образный фильтр без изменения. Для них выходное напряжение преобразователя полного сопротивления равно /с 1/ е- На резонансной частоте

выходное напряжение равно нулю. В этом случае двойной Т-образный фильтр эквивалентен заземленному резистору R/2. При этом резонансная частота /, = 1/2яЛС не изменяется.

Передаточная функция схемы на рис. 13.31 имеет вид

а{р)

к(1 + Р)

1+2(2- к)Р +

С помощью этого выражения можно непосредственно определять требуемые параметры фильтра. Задав коэффициент усиления повторителя напряжения равным 1, получим Q = 0,5. При увеличении коэффициента усиления добротность б оо при к-* 2.

Условием правильной работы схемы является оптимальная установка резонансной частоты и коэффициента передачи двойного Т-образного фильтра. Настройка схемы, особенно при больших значениях добротности, достаточно сложна. Это связано с тем, что изменение сопротивления одновременно влияет на оба параметра. В этом смысле предпочтительнее использовать активный заграждающий фильтр с мостом Вина-Робинсона.

13.9.3. АКТИВНЫЙ ЗАГРАЖДАЮЩИЙ ФИЛЬТР С МОСТОМ ВИНА-РОБИНСОНА

В разд. 2.5 мы видели, что мост Вина-Робинсона также является заграждающим фильтром. Его добротность незначительно


Рис. 13.31. Активный заграждающий фильтр с двойным Г-образ-ным мостом.

Резонансная частота f, = 1/2яКС. \ Коэффициент передачи Ао = *. Добротность е = 1/[2(2 - к)].



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 [ 70 ] 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.