TETs_Sobolev

Вычисленные значения параметров элементов занесены в строку 5 табл. 8.12.

8.2.3. Задание для предварительного расчёта

8.2.3.1. Рассчитать полосовые фильтры Баттерворта и Чебышёва при ∆A = 3 дБ, Aр min = 26 дБ и следующих значениях регламентируемых частот:

1)fпн = 17;7 кГц; fпв = 22;7 кГц; fзв = 25;2 кГц;

2)fпн = 9;1 кГц; fпв = 11 кГц; fзв = 12 кГц;

3)fпн = 5;56 кГц; fпв = 18 кГц; fзв = 27 кГц.

Вычисленные значения ёмкостей и индуктивностей занести в табл. 8.11.

8.2.3.2. Рассчитать режекторные фильтры Баттерворта и Чебышёва при ∆A = 3 дБ, Aр min = 26 дБ и следующих значениях регламентируемых частот:

1)fзн = 17;7 кГц; fзв = 22;7 кГц; fпв = 25;2 кГц;

2)fзн = 9;1 кГц; fзв = 11 кГц; fпв = 12 кГц;

3)fзн = 5;56 кГц; fзв = 18 кГц; fпв = 27 кГц.

Вычисленные значения ёмкостей и индуктивностей занести в табл. 8.12.

8.2.4. Вопросы для самопроверки

1.В каких плечах располагаются последовательные и параллельные колебательные контуры в схемах полосовых и режекторных фильтров?

2.По каким формулам рассчитывается коэффициент преобразования шкалы частот, используемый для денормирования частоты при расчёте полосовых и режекторных фильтров?

3.Как соотносятся произведения fпнfпв и fзнfзв в полосовых (и

врежекторных) фильтрах?

4.В какой полосе частот (ПП или ПЗ) характеристики фильтров Чебышёва имеют колебательный характер?

5.Какие фильтры (Чебышёва или Баттерворта) обеспечивают меньший порядок при одинаковых требованиях к рабочим ослаблениям на регламентируемых частотах?

8.2.5. Задание для самостоятельного выполнения экспериментов на персональном компьютере

8.2.5.1.Исследовать свойства полосовых фильтров с характеристиками Баттерворта и Чебышёва. Выяснить, какие расчётные величины влияют на ширину полосы пропускания и на расположение этой полосы на частотной оси.

8.2.5.2.Исследовать свойства режекторных фильтров с характеристиками Баттерворта и Чебышёва. Выяснить, какие расчётные

Рис. 8.37. Схемы РФ Баттерворта 5-го порядка

тей и индуктивностей в соответствии со строками 1 и 2 табл. 8.12. Получить (в режиме АС) и занести в отчёт графики АЧХ и частотных характеристик рабочего ослабления указанных фильтров. Сделать и занести в отчёт вывод о форме частотных характеристик и вывод о том, изменения каких рабочих параметров повлияло на частотный сдвиг этих характеристик.

8.2.6.4.Сконструировать на рабочем поле редактора схемы трёх РФ Баттерворта, представленные на рис. 8.37, задав значения ёмкостей и индуктивностей в соответствии со строками 1, 3 и 4 табл. 8.12. Получить (в режиме АС) и занести в отчёт графики АЧХ и частотных характеристик рабочего ослабления указанных фильтров. Сделать и записать в отчёт вывод о том, изменение каких рабочих параметров влияет на расширение полосы пропускания.

8.2.6.5.Сконструировать на рабочем поле редактора схемы двух ПФ Чебышёва, представленные на рис. 8.38, задав значения ёмкостей

ииндуктивностей в соответствии со строками 5 и 6 табл. 8.11. По-

Рис. 8.40. Схемы РФ Чебышёва 3-го порядка

о том, изменения каких рабочих параметров повлияло на частотный сдвиг этих характеристик.

8.2.6.6.Сконструировать на рабочем поле редактора схемы трёх ПФ Чебышёва, представленные на рис. 8.39, задав значения ёмкостей

ииндуктивностей в соответствии со строками 5, 7 и 8 табл. 8.11. Получить (в режиме АС) и занести в отчёт графики АЧХ и частотных характеристик рабочего ослабления указанных фильтров. Сделать и записать в отчёт вывод о том, изменение каких рабочих параметров влияет на ширину полосы пропускания.

8.2.6.7.Сконструировать на рабочем поле редактора схемы двух РФ Чебышёва, представленные на рис. 8.40, задав значения ёмкостей

ииндуктивностей в соответствии со строками 5 и 6 табл. 8.12. Получить (в режиме АС) и занести в отчёт графики АЧХ и частотных характеристик рабочего ослабления указанных фильтров. Сделать и записать в отчёт вывод о том, изменения каких рабочих параметров влияет на частотный сдвиг этих характеристик.

8.2.6.8.Сконструировать на рабочем поле редактора схемы трёх РФ Чебышёва, представленные на рис. 8.41, задав значения ёмкостей

ииндуктивностей в соответствии со строками 5, 7 и 8 табл. 8.12. Получить (в режиме АС) и занести в отчёт графики АЧХ и частотных характеристик рабочего ослабления указанных фильтров. Сделать и записать в отчёт вывод о том, изменение каких рабочих параметров влияет на ширину полосы пропускания.

Рис. 8.41. Схемы РФ Чебышёва 3-го порядка

8.2.6.9.Сконструировать на рабочем поле редактора схемы ПФ Баттерворта и ПФ Чебышёва, представленные на рис. 8.42, задав значения ёмкостей и индуктивностей в соответствии со строками 1 и 5 табл. 8.11. Получить (в режиме АС) и занести в отчёт графики АЧХ и частотных характеристик рабочего ослабления указанных фильтров.

8.2.6.10.Повторить эксперимент, описанный в предыдущем пункте, со схемами РФ Баттерворта и РФ Чебышёва, представленными на рис. 8.43, задав значения ёмкостей и индуктивностей в соответствии со строками 1 и 5 табл. 8.12. Графики полученных характеристик занести в отчёт. На основании результатов, полученных при выполнении пп. 8.2.6.9 и 8.2.6.10, сделать и записать в отчёт вывод о том, какая характеристика (Баттерворта или Чебышёва) обеспечивает меньший порядок фильтра при одинаковых требованиях к рабочему ослаблению на граничных частотах полос пропускания и задерживания.

Рис. 8.42. Схемы ПФ Баттерворта 5-го порядка и Чебышёва 3-го порядка

Рис. 8.43. Схемы РФ Баттерворта 5-го порядка и Чебышёва 3-го порядка

8.2.7. Методические указания

8.2.7.1.Принцип расчёта Arch(x) см. в п. 8.1.7.1.

8.2.7.2.При выполнении экспериментальной части работы следует использовать режим AC, снимать опцию Auto Scale Ranges, в графе Maximum Change % устанавливать значение 0.01, в графе Frequency Range устанавливать диапазон частот 30k,0. Остальные

Рис. 8.45. Зависимости, полученные по заданию в п. 8.2.6.2

Рис. 8.46. Зависимости, полученные по заданию в п. 8.2.6.3