Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Формирование требований к полосовому фильтру. Эффективная часть спектра, которую нужно выделить полосовым фильтром, диапазон частот от 81,982 кГц до 118,018 кГц




Эффективная часть спектра, которую нужно выделить полосовым фильтром, диапазон частот от 81,982 кГц до 118,018 кГц. Следовательно, эти частоты будут определять частоты границы полосы пропускания фильтра fп1 и fп2 соответственно. Граничную частоту полосы непропускания fз2 выбираем равной частоте первой гармоники спектра сигнала, находящейся после частоты (fн + 1/tи) = 125 кГц. Этой частотой является частота f3 = 127,027 кГц. Следовательно, fз2 = f3 = 127,027 кГц.

Найдем центральную частоту ПП:

 

 

кГц

 

Тогда граничная частота fз.1 полосы непропускания будет

 

кГц

 

Минимально-допустимое ослабление фильтра в ПН зависит от разницы амплитуд гармоник f3 и f5 спектра сигнала на выходе фильтра, выраженной в децибелах и заданной величиной Апол – полного ослабления:

 

дБ,

где

дБ

 

Таким образом, требования к полосовому фильтру сводятся к следующему:

 

кГц

кГц

кГц

кГц

дБ

дБ

 

Аппроксимация передаточной функции должна быть выполнена с помощью полинома Чебышева.

 

Формирование передаточной функции НЧ-прототипа

Находим граничные частоты ПП и ПН НЧ-прототипа.

 

кГц

кГц

По формулам получаем значения нормированных частот (wн)

 

з

 

Требования к НЧ-прототипу могут быть проиллюстрированы рисунком 3.

 

Рисунок 3. Требования к НЧ-прототипу

 

Находим коэффициент неравномерности ослабления фильтра в ПП из формулы:

 

А(Ω)=10lg[1+ε2ψ2(Ω)]

 

при A = ∆A и Ω = 1, когда ψ(1) = Тm(1) = 1:

 

 

Порядок фильтра Чебышева находится также из формулы А(Ω)=10lg[1+ε2ψ2(Ω)], но при A = Amin и Ω = Ωз, т. е. ослабление рассматривается в полосе непропускания. А в ПП полином Чебышева Тm(Ω) = ch(m archΩ), поэтому

 

Для вычисления функции arch х рекомендуется соотношение

 

 

По формуле вычисляем значение m. Расчетное значение m необходимо округлить в бóльшую сторону до целого числа. В данном примере принимает m = 3.

 

Пользуясь таблицей 2, находим полюсы нормированной передаточной функции НЧ-прототипа:

 

∆A, дБ Порядок m=3
0,2 0,5 1,0 3,0 -0,814634; -0,407317±j1,11701 -0,626457; -0,313228±j1,021928 -0,494171; -0,247085±j0,965999 -0,29862; -0,14931±j0,903813

Таблица 2.Полюсы нормированной передаточной функции НЧ-прототипа:

 

Формируем нормированную передаточную функцию НЧ-прототипа в виде

 

 

где v(р) – полином Гурвица, который можно записать через полюсы:

 

 

Производя вычисления, получим

 

 

Реализация LC-прототипа

Для получения схемы НЧ-прототипа воспользуемся методом Дарлингтона, когда для двусторонне нагруженного фильтра составляется выражение для входного сопротивления . Подставляя в формулу значение v(р) и значение h(p), получим

 

 

Данная формула описывает входное сопротивление двухполюсника. А если известно выражение для входного сопротивления, то можно построить схему двухполюсника, воспользовавшись, например, методом Кауэра. По этому методу формула для Zвх(р) разлагается в непрерывную дробь путем деления полинома числителя на полином знаменателя. При этом степень числителя должна быть больше степени знаменателя. Исходя из последнего, получим:

 

после чего производится ряд последовательных делений. Вначале числитель делим на знаменатель:

 

 

Затем первый делитель делим на первый остаток:

 

Второй делитель делим на второй остаток:

 

Третий делитель делим на третий остаток:

 

Получили четыре результата деления, которые отражают четыре нормированных по частоте и по сопротивлению элемента схемы в виде значений их проводимостей: pC, 1/pL, 1/R. Из анализа первого результата деления следует, что он отражает емкостную проводимость, поэтому все выражение можно записать в виде цепной дроби:

 

 

 

По данной формуле составляем схему (рисунок 4), на которой С = 3,349; L = 0,712; С = 3,349; Rг.н = Rн.н = Rнор.

 

Рисунок 4. Схема ФНЧ-прототипа

 

Денормируем элементы схемы НЧ-прототипа, используя соотношения:

 

 

где – нормирующая частота;

 

Rг – нормирующее сопротивление, равное внутреннему сопротивлению источника сигнала.

 

Используя соотношения и значения ωн и Rг получаем реальные значения элементов схемы НЧ-прототипа:

нФ

мГн

нФ

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-03-27; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 456 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Есть только один способ избежать критики: ничего не делайте, ничего не говорите и будьте никем. © Аристотель
==> читать все изречения...

2217 - | 2173 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.