- •Расчет частотных фильтров по рабочим параметрам
- •15.1 Основные понятия
- •15.2 Характеристики фильтров низких частот.
- •Фильтр низких частот с характеристикой Баттерворта.
- •Фильтр низких частот с характеристикой Чебышева.
- •Фильтр с характеристикой Золотарева.
- •Понятие о каталоге нормированных схем.
- •Описание таблиц.
- •Пересчет схемы на новую нагрузку и ширину полосы пропускания.
- •Синтез фнч с помощью каталога схем.
- •Пример синтеза фнч
- •Фильтр нижних частот.
- •Пример расчета фвч.
Понятие о каталоге нормированных схем.
Практически невозможно было бы составить каталог схем, который содержал бы схемы фильтров для всех возможных значений величины нагрузочного сопротивления и ширины полосы пропускания. Но в составлении такого каталога и нет никакой необходимости. Вполне достаточно для передаточной функции каждого типа синтезировать с помощью ЭВМ только одну схему, задавшись каким-либо значением величины нагрузочного сопротивления RН и граничной круговой частоты полосы пропускания ω2.
Имея синтезированную схему, легко пересчитать величины ее элементов для перехода к любой другой величине нагрузочного сопротивления и граничной частоты рабочей полосы пропускания.
Обычно при синтезе схемы с помощью ЭВМ принимают RН = 1 Ом и ω2 = 1 рад/с, и полученную при этом схему называют схемой с единичной величиной нагрузочного сопротивления и с единичной шириной полосы пропускания. Иное название таких схем - это схемы с нормированной величиной нагрузочного сопротивления и с нормированной шириной полосы пропускания.
В каталогах обычно содержатся только схемы фильтров нижних частот. Схемы фильтров верхних частот, полосовых в заграждающих, как правило, не синтезируют заново, а получают путем несложного преобразования схем фильтров НЧ.
Описание таблиц.
Величины элементов нормированных схем фильтра Баттерворта (RГ = RН = 1 Ом).
n |
C1 (L1) |
C2 (L2) |
C3 (L3) |
C4 (L4) |
C5 (L5) |
C6 (L6) |
C7 (L7) |
1 |
2,000 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
1,414 |
1,414 |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
1,000 |
2,000 |
1,000 |
- |
- |
- |
- |
4 |
0,768 |
1,848 |
1,848 |
0,765 |
- |
- |
- |
5 |
0,618 |
1,618 |
2,000 |
1,618 |
0,618 |
- |
- |
6 |
0,518 |
1,414 |
1,932 |
1,932 |
1,414 |
0,518 |
- |
7 |
0,445 |
1,247 |
1,802 |
2,000 |
1,802 |
1,247 |
0,445 |
Величины элементов нормированных схем фильтра Чебышева (RГ = RН = 1 Ом).
n |
C1 (L1) |
C2 (L2) |
C3 (L3) |
C4 (L4) |
C5 (L5) |
C6 (L6) |
C7 (L7) |
Неравномерность 1 дБ |
|||||||
1 |
1,018 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
2,024 |
0,994 |
2,024 |
- |
- |
- |
- |
5 |
2,135 |
1,091 |
3,000 |
1,091 |
2,135 |
- |
- |
7 |
2,167 |
1,111 |
3,094 |
1,174 |
3,094 |
1,111 |
2,167 |
Неравномерность 2 дБ |
|||||||
1 |
1,530 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
2,711 |
0,833 |
2,711 |
- |
- |
- |
- |
5 |
2,831 |
0,899 |
3,723 |
0,899 |
2,831 |
- |
- |
7 |
2,865 |
0,912 |
3,877 |
0,954 |
3,877 |
0,912 |
2,865 |
Неравномерность 3 дБ |
|||||||
1 |
1,995 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
3,349 |
0,712 |
3,349 |
- |
- |
- |
- |
5 |
3,481 |
0,762 |
4,538 |
0,762 |
3,481 |
- |
- |
7 |
3,519 |
0,772 |
4,639 |
0,804 |
4,639 |
0,772 |
3,519 |
Для каждой передаточной функции существуют, по меньшей мере, две схемы реализации, показанные на рисунке ниже. Схема (а) начинается (считая от зажимов нагрузочного сопротивления) с элемента емкости С1, включенного параллельно этому сопротивлению.
а)
б)
Пример:
Фильтр низких частот с характеристикой Баттерворта 3-го порядка.