15. Цепочечное соединение 4хполюсников при согласованных нагрузках. Собственные параметры передачи 4хполюсников Zx и g.

Рассм. каким д.б. сопр-е приемника Z_н одного 4хполюсника, чтобы оно совпадало с вх. сопр-ем Z_вх.

Найдем Z_н=Z_х, при котором Z_вх=Z_н =Z_х:

Пусть 4хполюсник симметричен и A=D:и

Сопр-е Z_х – характеристическое сопр-е 4хполюсника определяет отношение напряжения к току на его входе и выходе при нагрузке на сопр-е Z_х. Нагрузка 4хполюсника на приемникназ-сясогласованной. При согласованной нагрузке:

k – коэффициент передачи.

Часто для характеристики свойств 4хполюсника пользуются величиной:

g – постоянная передачи 4-х п

При согласованном цепочечном соединении 4хполюсников их логарифмические характеристики g складываются.

Параметры Z_х и g – собственные параметры 4хполюсника.

16. Единицы измерения затухания. Уровни напряжения, тока и мощности. Связь между уровнями сигнала на входе и выходе тракта передачи сигналов и его затуханием.

Собственным затуханием наз-ют величину , которую можно выразить через мощности в начале линиии в ее конце.

1дБ=0,115Нп

Затухание измеряют и рассчитывают в децибелах (дБ), белах (Б) и неперах (Нп). Децибел – это затухание, при котором отношение мощности на входе линии к мощности на выходе ее равно 1,26.

Логарифмические единицы – бел, децибел и непер – определяют отношение 2х напряжений, 2х токов и 2х мощностей. Число логарифмических единиц, показывающих во сколько раз одна величина больше другой заданной, наз-ют уровнем измеряемой величины.

Если задано напряжение 1В, то уровень напряжения 2,718В равен +1Нп по отношению к 1В, т.к. Величину +1Нп наз-ютотносительным уровнем напряжения 2,718 относительно 1В.

Мощность 1мВт, напряжение 0,775В и ток 1,29А – мощность, напряжение и ток нулевого уровня. Результат измерения мощности, напряжения или тока в логарифмических единицах по отношению к величинам нулевого уровня наз-ют абсолютным уровнем измеряемых величин.

Если напряжения и токи в начале и в конце согласованной линии измеряют в уровнях, то собственное затухание линии, дБ:

В несогласованных цепях связи при определении затухания возникает необходимость в расчете разности уровней мощности на входе и выходе цепи:

Учитывая: , а

Получим:

17. Электрические фильтры. Классификация. Простейшие частотные электрические фильтры. Условия пропускания и задерживания цепочечных схем.

Электрический фильтр – это линейный 4хполюсник, который из подводимого к его входу сложного колебания, пропускает токи определенной полосы частот и задерживает токи частот, лежащие вне этой полосы.

Классификация: ФНЧ, ФВЧ, полосовые фильтры (ПФ), режекторные фильтры (РФ). В зависимости от используемых элементов фильтры делятся на: rC, LC, кварцевые, электромеханические и др.

Простейшими частотными фильтрами могут служить цепи rC. Они имеют худшие, чем у LC, фильтрующие свойства.

Частотные электрические фильтры используют также для отделения сигналов от помех, ограничения частотного спектра сигналов, устранения переменных составляющих напряжения питания. Свойства фильтров пропускать или задерживать гармонические колебания с разными частотами характеризуются частотной зависимостью какой-либо функции передачи, определяющей изменение амплитуды колебания при прохождении его через фильтр. Практически используют:

Модуль функции передачи фильтра:

Логарифмическую амплитудно-частотную характеристику фильтра в децибелах:

Затухание фильтра в неперах:

В децибелах:

Условия пропускания и задерживания цепочечных схем.

Полоса Пропускания или 2*Rбольше

Полоса Задержки 2*R=

Частота среза fс

R-номинальное характеристическое сопротивление фильтра

18. ФНЧ типа К, его электрические характеристики. Определение элементов схемы по заданным параметрам передачи.ФНЧ должен пропускать токи с , включая постоянный ток, и задерживать токи с более высокими частотами. Эти свойства имеет цепочечный 4хполюсник, у которого в качествеZ₁ включено индуктивное сопротивление, а в качестве Z₂ – емкостное.

Для них:

, ,,хар соп

Частоту среза определяют: , значит. Для определения характеристик фильтра, рассмотрим соотношение:,

где Ω – относительная частота.

1. Затухание и фазовая постоянная звена ФНЧ

В полосе пропускания на частотах , Ω<1

В полосе задерживания на частотах , Ω>1

,

При Ω>>1:

2. Характеристическое сопротивление

Формулы для определении элементов схемы:

,

19. ФВЧ типа К, его электрические характеристики. Определение элементов схемы по заданным параметрам передачи. ФВЧ должен пропускать с нулевым затуханием токи с частотами выше заданнойи задерживать токи с более низкими частотами и постоянный ток. Эти свойства имеет цепочечный 4хполюсник, у которого в качествеZ₁ включено емкостное сопротивление, а в качестве Z₂ – индуктивном.

Для них:

, ,,

Частоту среза определяют: , значит. Для определения характеристик фильтра, рассмотрим соотношение:,

где Ω – относительная частота.

1. Затухание и фазовая постоянная звена ФНЧ

В полосе пропускания на частотах , Ω>1

,

В полосе задерживания на частотах , Ω<1

,

В полосе пропускания

2. Характеристическое сопротивление

Формулы для определении элементов схемы:

,

20. Полосно-пропускающий и режекторный фильтры типа К.ППФ – 4хплюсник, кот. пропускает без затухания эл. колебания с угловыми частотами, лежащими в полосе от ω₁ до ω₂ и оказывает затухания колебаниям с частотами вне этой полосы.

В последовательной их ветви есть емкость, препятствующая току с низкими частотами, и индуктивность - току с высокими частотами. Емкость и индуктивность парал-ного контура, наоборот, пропускает токи с очень низкими и очень высокими частотами.

Св-ва ПФ: на частотах ниже резонансной Z₁ – емкостное, Z₂ – индук-тивное (как ФВЧ); на частотах выше резонансной – наоборот (ФНЧ).

Характеристики ПФ:

Z₁ и Z₂ д.б. взаимообратны. Для ПФ это возможно при:

Отсюда

,

РФ – пропускают все частоты ниже ω₁ и выше ω₂ и вносит затухание на частотах ω₁ < ω < ω₂. У ПЗФ элементы схемы обратны ППФ.