17 Расчет lc- и arc- фильтров.

Фильтр-это частотно-избирательное устройство, которое пропускает сигналы определенных частот и задерживает или ослабляет сигналы других частот. Активные RC-фильтры - это такие фильтры, которые содержат пассивные (резисторы и конденсаторы) и активные элементы. В ряде случаев разработчику приходится отказываться от пассивных LC - фильтров из-за их высокой сложности, больших размеров катушек индуктивности, значительных потерь в них и других причин. Тенденция к микроминиатюризации аппаратуры связи привела к широкому использованию активных RC - фильтров (иначе их называют ARC - фильтры), в которых используются известные преимущества технологии гибридных и интегральных схем.

На рисунке 1 показан пример простейшего LC-фильтра нижних частот: при подаче сигнала определённой частоты на вход фильтра (слева), напряжение на выходе фильтра (справа) определяется отношением реактивных сопротивлений катушки индуктивности , и конденсатора . Коэффициент передачи ФНЧ можно вычислить, рассматривая делитель напряжения, образованный частотно-зависимыми сопротивлениями. Комплексное сопротивление катушки индуктивности есть и конденсатора .

где , поэтому, для LC-фильтра . Подставляя значения сопротивлений, получим для частотно-зависимого коэффициента передачи:

В схеме ФВЧ меняются местами катушка индуктивности и конденсатор. Для ФВЧ получается следующий коэффициент передачи:

Рис.1 Простейший LC-фильтр Рис.2. Активный RC-фильтр

На рис. 2 приведена схема ARC фильтра на операционном усилителе. Напряжение на выходе ОУ выражается формулой: .

18. Цепи с распределенными параметрами. Типы линии передач.

Если по всей длине линии связи или линии передачи, значение индуктивности, активного сопротивления, емкости и проводимости распределены равномерно и данные условия выполняются, то ее мы называем цепью с распределенными параметрами.

Линия передачи -протяжённое на всём расстоянии от точки передачи до точки приёма устройство, ограничивающее область распространения электромагнитных колебаний и направляющее поток электромагнитной энергии в заданном направлении. Основные типы линии передач:

1.Длинные линии. Длинная линия -регулярная линия электропередачи, длина которой превышает длину волны колебаний, распространяющихся в ней, а расстояние между проводниками, из которых она состоит, значительно меньше этой длины волны.

2.Волноводы. Волновод - канал, способный поддерживать распространяющиеся вдоль него волны, поля которых сосредоточены внутри канала или в примыкающей к нему области.

3.Линии передачи поверхностных волн, в которых распространяются волны смешанного типа(диэлектрические волноводы).

4.Лучеводы, оптические линии передач. Лучевод -особый вид волновода, квазиоптическая линия передачи, служащая для распространения волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазона.

5.Линия Губо. Однопроводная линия передачи высоких частот, представляющая собой металлический проводник, окруженный слоем диэлектрика

6.Полосковая линия. Линия передачи СВЧ, представляет собой радиоволновод для передачи электромагнитных волн в воздушной или иной диэлектрической среде вдоль двух или нескольких проводников, имеющих форму тонких полосок и пластин. Они бывают симметричными и несимметричными.

7.Коаксильный кабель. Кабель служащий для передачи высокочастотных сигналов.