Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1261 вуз, 4609 предмет.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Институт сферы обслуживания и предпринимательства ДГТУ
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:
Start_main1a.pdf
Скачиваний:
385
Добавлен:
09.02.2015
Размер:
15.21 Mб
Скачать
☆
►Содержание►

Рис. 7.60. Имитация «незаземленной» индуктивности

1

эк

,

0

1

убеждаемся, что рассматриваемая цепь (рис. 7.60, а) действительно имитирует неза земленную индуктивность эк /g . Схема Г образного звена фильтра нижних частот, полученная из рис. 7.50, а путем замены индуктивности L/2 ее гираторным эквивалентом, приведена на рис. 7.61.

Рис 7.61 Звено фильтра нижних частот с имитированной индуктивностью

В отличие от реальных индуктивных катушек в гираторных эквивалентах ин­ дуктивности (рис. 7.58 и 7.60) не происходит запасания энергии магнитногополя. Эти цепи аналогичны индуктивности только в том смысле, что фазовые соотношения между токами и напряжениями на их входных зажимах имеют такой же характер, как на зажимах индуктивных катушек, и, следовательно, входные сопротивления этих цепей имеют индуктивный характер.

Вопросам анализа и проектирования активных RС фильтров по рабочим пара метрам посвящена обширная литература [14 — 16], в которой приводятся много численные варианты схемной реализации фильтров и содержатся таблицы и номо граммы, облегчающие выбор параметров элементов фильтров и расчет их характе ристик.

Вопросы для самопроверки

1.Электрические фильтры (ЭФ) можно трактовать как разновидность электри ческих цепей (ЭЦ) специального назначения. Какое это назначение? Какие за дачи решают фильтры? Насколько важны ЭФ для практики?

2.В нашем быту много разнообразных устройств, которые либо как то связаны с электрическими колебаниями (радиоприёмники, телевизоры, компьютеры)

709

или хотя бы питаются от электрической сети (электробритвы, пылесосы и т.д.). Каково назначение фильтров, работающих в этих устройствах?

3.Как классифицируются ЭФ: 1) по диапазону пропускаемых частот; 2) по эле ментной базе; 3) по типу и числу звеньев.

4.Нарисуйте АЧХ идеальных фильтров: 1) нижних частот; 2) верхних частот; 3) полосового; 4) задерживающего. Укажите, где расположены полоса пропуска ния и полоса задерживания.

5.Как изменятся частотные характеристики из вопроса 4 для РФ с потерями? Учтите, что переход от полосы пропускания к полосе задерживания теперь не скачкообразный, а плавный.

6.Нарисуйте схемы Г , Т и П образных звеньев фильтров типа к: 1) нижних частот; 2) верхних частот; 3) полосовых; 4) заграждающих. Как эти звенья работают по своему прямому назначению?

7.Какие фильтры называются активными?

8.Что представляют собой активные RC фильтры: 1) как альтернатива реак тивным фильтрам; 2) со схемотехнической точки зрения; 3) с позиций совре менной радиоэлектроники?

9.Дайте общее представление об ARC фильтрах на основе: 1) усилителей с ко нечным усилением; 2) операционных усилителей; 3) преобразователей со противления.

10.Нарисуйте схему ARC ФНЧ на основе идеального ОУ и запишите уравнения электрического равновесия. Проанализируйте алгоритм этой операции и сде лайте обобщающий вывод.

11.Какую структуру имеют ARC фильтры на основе преобразователя сопротив ления – гиратора? Какие функции выполняют входящие в фильтр отдельные каскады?

12.Покажите, как с помощью гиратора имитируют «заземлённую» индуктив ность. Каков смысл термина «имитировать»?

13.Как имитируют «незаземлённую» (плавающую) индуктивность?

14.Нарисуйте звенья фильтров с имитированными индуктивностями для: 1) ФВЧ; 2) ФНЧ. Как эти звенья работают по прямому назначению?

Задачи

.

7.93р. Определите параметры и

однозвенного фильтра нижних частот типа

 

Частота среза

с 104

рад/с. Сопротивление нагрузки н

1 кОм согласовано с

фильтром на частоте

0.

 

 

 

 

 

 

 

7.94.

Однозвенный фильтр верхних частот типа

имеет частоту среза

с

104

рад/с и согласован с нагрузкой.

сопротивлением н

1 кОм на частоте

∞. Най

дите параметры

и

 

 

 

 

 

 

 

 

7.95.

На вход однозвенного симметричного фильтра нижних частот типа

по

ступает напряжение

2cos 0,5·10

2cos 1,5·10

, В. Параметры элемен

тов фильтра:

0,2 Гн,

0,2 мкФ. Принимая, что фильтр нагружен на сопротив

ление, равное характеристическому, найдите напряжение

на выходе фильтра.

710

7.96м. Решите задачу 7.95 в предположении, что фильтр состоит из двух оди

наковых звеньев типа с теми же значениями параметров элементов.

 

7.97р.

Полагая, что однозвенный фильтр нижних частот типа

,

изображенный

 

 

на рис. Т, 7.78, согласован с сопротивлением нагрузки во всем диапазоне частот

н

с рассчитайте и постройте АЧХ

и ФЧХ

фильтра.

Рис. Т7.78

Рис. Т7.79

7.98р. Решите задачу 7.97р, принимая, что сопротивление нагрузки имеет ре зистивный характер и согласовано с фильтром на частоте 0, т. е. н н lim ст.

Рис. Т7.80

Рис. Т7.81

7.99р. На рис. Т7.79 Т7.81 изображены цепи с идеальными усилителями на пряжения. По сути, как показано ниже, это модели активных фильтров второго порядка. Представьте операторный коэффициент передачи по напряжению

цепи рис. Т7.79 в виде , где , и — некоторые ве щественные параметры. Выясните физический смысл этих параметров. Рассчитайте и постройте графики АЧХ для 2; 1; 1/√2. Покажите, что цепь с таким ко эффициентом передачи может быть использована как фильтр нижних частот.

7.100р.

 

 

 

 

 

 

 

Получите выражение для операторного коэффициента передачи

цепи рис. Т7.80,

в виде.

 

. Выясните физический смысл.

 

параметров

, Рассчитайте и постройте графики АЧХ

для

2; 1; 1/√2

 

 

Покажите, что цепь с таким коэффициентом передачи может быть использована как

фильтрверхних частот.

 

 

 

 

7.101р.

 

 

 

 

 

Получите выражение для операторного коэффициента передачи по на

пряжению

цепи рис. Т7.81 в виде

 

 

 

. Выясните

 

 

711

физический

смысл параметров , ,

. Рассчитайте и постройте графики АЧХ

для

2; 5; 10. Покажите, что цепь с таким коэффициентом передачи может

быть использована как полосовой фильтр.

7.102.

Представьте операторный коэффициент передачи по напряжению

цепи рис. Т7.82 в одном из трех возможных видов (см. задачи 7.99р 7.101р).

Полагая ,

и заданными, найдите

и .

7.103.

Рис.Т7.82

Рис.Т7.83

 

 

Получите операторный коэффициент передачи по напряжению

цепи рис. Т7.83 и приведите его к одному из трех возможных видов (см. задачи.

7.99р 7.101р). Полагая , и

заданными, найдите

и

7.104.

Определите операторный коэффициент передачи по напряжению

 

цепи рис. Т7.84. Преобразуйте это выражение к одному из трех возможных видов

(см. задачи 7.99р 7.101р). Полагая , и

заданными, найдите

и .

7.105.

Представьте операторный коэффициент передачи по напряжению

цепи рис. Т7.85, к,

одному из трех возможных видов (см. задачи 7.99р

7.101р).

Выразите параметры

, и

Q

через параметры элементов цепи.

 

 

 

Рис. Т7.84

Рис. Т7.85

7.106. Решите задачу 7.105 для цепи рис. Т7.86.

712

7.107.

Рис.Т7.86

Рис.Т7.87

 

Получите операторный коэффициент передачи по напряжению

цепи рис. Т7.87 в одном из трех возможных видов (см. задачи 7.99р 7.101р). Полагая , и заданными, найдите и .

Рис.Т7.88

Рис.Т7.89

7.108р. Определите операторный коэффициент передачи по напряжению четырехполюсника с идеальным операционным усилителем (рис. Т7.88).

7.109м.

Рис.Т7.90

Рис.Т7.91

 

Представьте операторный коэффициент передачи по напряжению

цепи рис. Т7.89 в,

одном из трех возможных видов (см. задачи 7.99р 7.101р).

Выразите параметры

 

, через параметры элементов фильтра.

7.110м. Решите задачу 7.109м для цепи рис. Т7.90.

7.111м. Решите задачу 7.109м для цепи рис. Т7.91.

7.112. Решите задачу 7.109м для цепи рис. Т7.92.

713

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности