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

 

 

 

 


Розрахунок електричних фільтрів




 

Розрахуємо смуговий фільтр для виділення другої гармоніки при частоті генерованих коливань 1.5 кГц. Нерівномірність ослаблення в ПЭП А=1дБ, мінімально допустиме ослаблення в ПЭН =30 дБ (рисунок 3.1).

 

Рисунок 2.15 ˗ Нерівномірність ослаблення в ПЭП

Частота 2-ой гармоніки дорівнює 3 кГц, отже, fo = 3 кГц.

По заданих А і, вибравши порядок фільтра А и , визначаємо нормовану частоту n=3, по Рисунку 2.3.2 и 2.3.3, ПЭН НЧ-прототипа .

Рисунок 2.16 ˗ Залежність D=f(Amin)

 

 

Рисунок 2.17 ˗ Залежність D=f(W)

 

Далі знаходимо граничні частоти ПЭП и ПЭН. рад/с. Так як , то задавшись кГц, т.е. =23550 рад/с, знайдемо:

: =15072 рад/с (2.21)

Враховуючи співвідношення , визначимо:

3261 рад/с

(2.22)

Таким чином, граничні частоти:

f 2= 3.27 кГц ( = 20541 рад/с);

f 21= 2.752 кГц ( = 17280 рад/с);

f 3= 3.75 кГц ( = 23550 рад/с);

f 31= 2.4 кГц ( = 15072 рад/с).

 

Користуючись табличними даними, знаходимо полюси передавальної функції НЧ-прототипу:

= - 0,494171

= -0.247085

Для відшукання полюсів передавальної функції ПФ, скористаємося співвідношенням:
:

, (2.23)

де (2.24)

 

Таблиця 2.5 ˗ Полюси передавальної функції ПФ

№ полюси Полюси Н(p) смугового фільтра
1.2 3.5 4.6 0.085746 0.0402872 0.0415 1.844 1.726 2.041

 

Передатна функція ПФ може бути записана у вигляді добутку трьох співмножників другого порядку:

(2.25)

де (2.26)

Коефіцієнти при р знаменниках співмножників , а вільні члени . Їх значення зведемо в таблицю:

Таблиця 2.6 – Передатна функція у вигляді трьох множників

 

№ співмножники Значення коефіцієнтів
  2573 1714 806 3.408∙108 2.981∙108 4.167∙108

 

Тоді передатна функція шуканого ПФ запишеться:


(2.27)

Для реалізації отриманої передатної функції необхідно вибрати тип ланок, для чого знайдемо спочатку добротності полю відповідних співмножників, використовуючи співвідношення:

(2.28)

В результаті розрахунків отримаємо =10.1, =21.4 и =24.6.. Виберемо для реалізації всіх співмножників схему, зображену на малюнку 2.3.4.

Рисунок 2.18 ˗ Принципова схема ланки

 

Цій схемі відповідає наступна передатна функція:


(2.29)

Для відшукання елементів ланки, відповідного перший співмножник Н (р) складемо систему рівнянь:

(2.30)

Оскільки, невідомих більше, ніж рівнянь в системі, задамося деякими значеннями у відповідності з рекомендаціями до обраної схемою:

С6 = С7 = С = 5∙10-9 Ф

Крім того, виберемо . Тут - частота полюса, обумовлена ​​для даного співмножники, як:

(2.31)

Отже

Ом (2.32)

Вирішуючи систему відносно елементів отримаємо: 5431 Ом, 21610 Ом, 116686 Ом.

Аналогічно знайдемо елементи другої ланки смугового фільтра.

 

(2.33)

Тут С13 = С14 = С = 5∙10-9 Ф

Ом

Вирішуючи систему відносно елементів : отримаємо =4940 Ом, =23759 4940 Ом, =248188 Ом.

Аналогічно знайдемо елементи третьої ланки смугового фільтра:

 

(2.34)

 

Тут С20 = С21 = С = 5∙10-9 Ф

Ом

 

Вирішуючи систему відносно елементів отримаємо: =4659 Ом, =20559 Ом, =240963 Ом.

Результати обчислень зведемо в таблицю:

 

Таблиця 2.7 – Елементи ланок

Елементи 1-ої ланки
R1 кОм R2 кОм R3 кОм R4 кОм R5 кОм C6 нФ C7 нФ
10.830 10.830 5.431 21.610 116.686    
Елементи 2-ої ланки
R8 кОм R9 кОм R10 кОм R11 кОм R12 кОм C13 нФ C14 нФ
11.580 11.580 4.940 23.759 248.188    
Елементи 3-ої ланки
R15 кОм R16 кОм R17 кОм R18 кОм R19 кОм C20 нФ C21нФ
9.784 9.784 4.659 20.559 240.963    

 

Побудуємо, схему фільтра (рисунок 2.19)


 

Рисунок 2.19 – Схема фільтра

Для розрахунку АЧХ і ослаблення фільтра у вираженні здійснимо заміну , тоді запишеться:

(2.35)

За результатами розрахунків побудуємо залежність ослаблення від частоти смугового фільтра (рисунок 2.3.6.)

 

Рисунок 2.20 ˗ Залежність ослаблення від частоти

Отримана частотна залежність ослаблення задовольняє заданим нормам А и .

Розрахунок вхідного підсилювача:
Необхідна вихідна напруга пристрою виділення другої гармоніки В. З попередніх розрахунків відомо, що амплітуда напруги другої гармоніки . Тоді амплітуда напруги на виході фільтра буде:

(2.36)

Необхідний коефіцієнт посилення:

(2.37)

Виберемо схему, зображену на малюнку 3.7, і задамося значенням =3 кОм, тоді кОм.

Рисунок 2.21 ˗ Принципова схема вихідного підсилювача





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-09-03; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 352 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Неосмысленная жизнь не стоит того, чтобы жить. © Сократ
==> читать все изречения...

2280 - | 1986 -


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

Ген: 0.009 с.