2. Порядок выполнения
Основная задача домашнего задания – выполнить синтез электрического фильтра с заданными частотными свойствами.
Для решения этой задачи необходимо выполнить следующую последовательность действий.
1. Получить у преподавателя вариант задания, определяющего тип синтезируемого фильтра (табл. 2.1).
2. Для заданного варианта рассчитать
фильтр, обеспечив его согласование на
выходе с сопротивлением нагрузки
4. Для полученного фильтра составить
выражение для передаточной функции по
напряжению
и по ней вычислить и построить графики
АЧХ и ФЧХ.
5. Выполнить расчет переходной и импульсной переходной характеристик фильтра, построить их графические изображения. Вычислить интеграл от переходной характеристики фильтра.
6. Оформить отчет, который выполняется в тетради или на листах формата А4 машинописным или рукописным способом и должен содержать:
титульный лист с указанием названия домашнего задания, номера варианта задания, Ф.И.О. студента, номера группы;
практическую часть в соответствии с пунктами задания;
тексты программ (если есть).
Таблица 2.1
Варианты фильтров
|
№ |
Тип фильтра |
Граничные частоты |
|
|
|
1 |
Г-образный ЗФ типа «k» с П-образным входом |
|
1000 |
80 |
Продолжение табл. 2.1
Варианты фильтров
|
№ |
Тип фильтра |
Граничные частоты |
|
|
|
2 |
Г-образный ПФ типа «k» с Т-образным входом |
|
600 |
70 |
|
3 |
Г-образный ПФ типа «k» с П-образным входом |
|
1200 |
60 |
|
4 |
Т-образный
ФНЧ типа «m», |
|
200 |
30 |
|
5 |
П-образный
ФНЧ типа «m», |
|
100 |
20 |
|
6 |
Т-образный
ФВЧ типа «m», |
|
500 |
10 |
|
7 |
П-образный
ФВЧ типа «m», |
|
250 |
5 |
|
8 |
Г-образный ЗФ типа «k» с П-образным входом |
|
800 |
80 |
|
9 |
Г-образный ПФ типа «k» с Т-образным входом |
|
400 |
70 |
|
10 |
Г-образный ПФ типа «k» с П-образным входом |
|
1000 |
60 |
|
11 |
Т-образный
ФНЧ типа «m», |
|
100 |
30 |
Продолжение табл. 2.1
Варианты фильтров
|
№ |
Тип фильтра |
Граничные частоты |
|
|
|
12 |
П-образный
ФНЧ типа «m», |
|
200 |
20 |
|
13 |
Т-образный
ФВЧ типа «m», |
|
700 |
10 |
|
14 |
П-образный
ФВЧ типа «m», |
|
500 |
5 |
|
15 |
Г-образный ЗФ типа «k» с П-образным входом |
|
1000 |
80 |
|
16 |
Г-образный ПФ типа «k» с Т-образным входом |
|
600 |
70 |
|
17 |
Г-образный ПФ типа «k» с П-образным входом |
|
1200 |
60 |
|
18 |
Т-образный
ФНЧ типа «m», |
|
200 |
30 |
|
19 |
П-образный
ФНЧ типа «m», |
|
100 |
20 |
|
20 |
Т-образный
ФВЧ типа «m», |
|
500 |
10 |
|
21 |
П-образный
ФВЧ типа «m», |
|
250 |
5 |
Контрольные вопросы
1. Дайте определение электрического фильтра.
2. По каким признакам могут быть классифицированы электрические фильтры?
3. Что такое полоса пропускания и полоса затухания фильтра?
4. Как определяется характеристическое сопротивление фильтра? Каков его характер в полосах пропускания и затухания?
5. Чем физически обусловлены фильтрующие свойства четырехполюсников?
6. Какой фильтр считается идеальным?
7. Какие основные задачи решаются при синтезе электрических фильтров?
8. Дайте определение фильтров типа «k».
9. Как осуществляется синтез П-образных и Т-образных фильтров типа «k» из Г-образного полузвена.
10. Дайте определение фильтров нижних частот. Каков характер изменения их коэффициента затухания и коэффициента фазы?
11. Чем объясняется расположение индуктивностей в последовательных плечах звеньев ФНЧ, а емкостей в параллельных?
12. Дайте определение фильтров верхних частот. Каков характер изменения их коэффициента затухания и коэффициента фазы?
13. Дайте определение полосовых фильтров. Каков характер изменения их коэффициента затухания и коэффициента фазы?
14. Дайте определение заграждающих фильтров. Каков характер изменения их коэффициента затухания и коэффициента фазы?
15. Каковы особенности конструкции полосовых и заграждающих фильтров? Чем обусловлены их фильтрующие свойства?
16. Как по схеме k-фильтра без проведения подробного математического анализа определить, к какому из типов может быть отнесен тот или иной фильтр?
17. Дайте определение фильтров типа «m». Каковы их основные преимущества по сравнению с фильтрами типа «k»?
18. Как осуществляется синтез m-фильтров?
19. Что называется передаточной функцией, частотной передаточной функцией электрической цепи?
20. Какие функции называются амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристиками? Какова их физическая сущность?
21. Как по виду АЧХ и ФЧХ определить, удовлетворяет ли спроектированный фильтр заданным частотным свойствам?
22. В чем заключается анализ электрических фильтров во временной области?
23. Что называется переходной характеристикой цепи? Каковы ее основные параметры?
24. Что называется импульсной переходной характеристикой цепи?
25. Как вычислить переходную и импульсную переходную характеристики цепи, зная ее передаточную функцию?