Учебник Каллер

предназначенный дл я устранен и я искажений сигналов в диапазоне частот от

300 до 3000 Гц в линии, затуха ние которой зависит от частоты так , как это ука­

зано н иже.

Поскол ьку включен ие корректора неизбежно должно внести некоторое до­ полнительное затухание токам с самой высокой частотой, примем это дополни­

Подставляя эти дан ные в формулу (6.67) , получим :

ПОСТР&ИМ кр ивую затуха ния звена корректора по формуле (6.67) для чего k2oo2 предста вим в виде

k2 002 = 2 ,232 . 6 ,282 f = 196 . 10 - 8f2 .

26 1

тически допустимы, на этом вариа нте расчета можно остановиться и определить

элементы схемы по формулам (6.68) . При недопустимости указанных расхождений

следует повторить расчет для дру гого варианта . Для уменьшени я неточности корректировки можно сократить длину корректнруемого участка увели чить чи ­

н

сло входящих в корректор звеньев или перейти к сложным схемам звеньев , наа)­.

пример , содержащим двухэлементные реактивные сопротивления (рис. 6.36,

П'орядок расчета корректора с двухэлементн ыми реактивными со­

противлениями. По формулам (6.61) и (6.62) можно рассчитать и бо­

лее сложные схемы. Рассмотрим, например, схему корректора, частот­

ная зависимость затухания которого приведена на рис. 6.36, 6. Эту

схему следует использовать для корректировки затухания линии, если

рабочие частоты лежат в полосе ниже <00'

Сопротивление ,] рассматриваемой схемы рассчитывается по форму­

ле (6.61) черезаl затаухание на нулевой частоте. По уравнению (6.62) по затуханиям и 2 определяются два значения k<o на частотах {l и

12:

Для рассматриваемой схемы

Как видно, в этом случае k зависит от частоты. Эта зависимость

-определяется соотношением

Подставляя в эту формулу два значения k<o и две частоты, полу­ чим систему из двух уравнений:

(6 . 70)

-с двумя неизвестным.. L1 и <o L].

Решая систему уравнений (6.70), определяем L1 и <o Ll' а по НIIМ

и остальные элементы схемы по формулам:

(6 . 7 1 )

Применение корректоров, составленных из нескольких рассмот­

ренных звеньев (см. рис. 6.36), позволяет решать многие практические

задачи.

Более подробные сведения о расчете корректоров выходят за рамки данной книги и могут быть найдены в специальной и справочной лите­

ратуре.

262

В)f tnр,гри

Рис. 6.37

откуда

мой фазовым контуром первого порядка, сопротивления Zl и Z2 со­ держат по одному элементу:

264

можно реализовать цепью гС с операционным усилителем (рис. 6.38).

Фазовый ко нтур второго порядка. Сопротивления Zl и Z2 фазового

контура второго порядка (рис. 6.39, а) содержат по два элемента:

265

Глава 7

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ LC

7.1 .

в устройствах автоматики, телемеханики и связи часто возникает задача выделения полезных сигналов из смеси различных сигналов и помех. Если полезные сигналы и помехи различаются занимаемыми

частотными полосами, то такое разделение осуществляют частотными электрическими фильтрами. Частотные фильтры, отделяющие элек­

трические колебания токов с одними частотами от колебаний с дру­ гими частотами, применяют в самых разнообразных частотных диапазо­

нах . Простейшими фильтрами могут служить цепи гС, или реактивные

двухполюсники, рассмотренные в главе 6.

Однако наиболее распространены фильтры, представляющие собой

четырехполюсники, составленные из реяктивных двухполюсников по цепочечным или мостовым схемам. Эти фильтры отличаются от про­ стейших фильтрующих цепей более качественными частотными харак­ теристиками. По сравнению с используемыми в качестве фильтров цепя­ ми гС они имеют в полосе пропускаотния теоретически нулевое, а прак­

тически весьма малое затухание. активных фильтров гС их выгодно

отличает возможность работы при больших токах, например , в цепях

тяговых сетей и рельсовых цепях. В то же время фильтры LC имеют и недостатки: невысокую добротность элементов (особенно катушек индуктивности) и значительные габаритные размеры, что затрудняет их использование на сверхнизких и высоких частотах.

Учет влияния сопротивления нагрузки фильтра требует полного

анализа его свойств как четырехполюсника. Последнее может быть осуществлено использованием любого полного набора параметров че­ тырехполюсника.

четырехполюсников, содержащих реактивныесопротивления (рис. 7. 1).

267

Выражение (7.3) справедливо для Т- и П-образных четырехполюс­ ников. Для Г-образного полузвена постоянная передачи в 2 раза

меньшеИз определе. ния электрического фильтра следует, что его затухание в полосе пропускания должно быть минимальным (теоретически рав­ няться нулю), а в полосе задерживания - зависеть от частоты (быть

максимальным). С учетом этого условия пропускания и задерживания цепочечных фильтров можно получить, анализируя зависимость по­

т и ч е с к и м с о п р о т и в л е н и е м Ф и л ь т р а.

Если сопротивления Zl и Z2 невзаимообратны, то они могут быть раз­ личными по знаку только в каком-либо конечном диапазоне частот.

Вне этого диапазона схема не является фильтром, а представляет со­ бой делитель напряжения.

Фильтр нижних частот должен пропускать токи с (J) < Фср, вклю­ чая постоянный ток, и задерживать токи с более высокими частотами. Эти свойства имеет цеl10чечный четырехполюсник, у которого в качестве Zl включено индуктивное сопротивление, а в качестве Z2 - емкост­ ное. Варианты таких схем приведены на рис. 7.3.

Для них

270