Исходные данные
Тип фильтра |
Amin (дБ) |
∆A (дБ) |
Rг, Rн (Ом) |
f0 (кГц) |
Кпр |
НЧ |
55 |
1,5 |
3,0 |
180 |
2,5 |
Тип фильтра – НЧ (низкочастотный)
Минимально-допустимое значение рабочего ослабления в ПЗ Amin - 55 дБ
Неравномерность затухания в полосе пропускания ∆A - 1,5 дБ
Сопротивление генератора и нагрузки Rг, Rн - 3,0 Ом
Частота полосы пропускания f0 – 180 кГц
Коэффициент пропускания (Кпр = ПЗ / ПП) Кпр – 2,5
Для создания электрического фильтра надо выбрать Аппроксимирующий полином:
Я для работы выбрал Аппроксимирующий полином — Баттерворта. Расчёты для фильтра 5-го порядка.
Фильтрами НЧ (ФНЧ) называют фильтры, пропускающие в нагрузку лишь низкие частоты: с ω1 = 0 до ω2. Полоса их затухания находится в интервале от ω2 до ∞.
Фильтры НЧ можно классифицировать в зависимости от их характеристик. Характеристика затухания фильтра Баттерворта приведена на рис.1. Фильтр Баттерворта характеризуется монотонным изменением затухания в полосе пропускания и задерживания. Затухание в полосе задерживания (ПЗ) изменяется приблизительно на 6 дБ за октаву для каждого элемента схемы. Например, пятиэлементный фильтр будет иметь затухание 30 дБ при двойной частоте среза и 60 дБ при учетверенной частоте среза. За нормированную частоту Ω = l для фильтра Баттеворта принимается частота, на которой затухание составляет 3 дБ.
Нормирование.
На практике обычно величины элементов фильтра нормируются для частоты среза 1 рад/с при сопротивлении нагрузки 1 Ом. Для преобразования нормированных величин в реальные их необходимо умножить на коэффициент преобразования. Например, нормированная индуктивность и емкость умножаются на постоянные КL и КC, которые можно вычислить с помощью следующих формул:
где R - сопротивление нагрузки; - частота среза; все величины выражены в генри, фарадах, омах и герцах.
Приведенные формулы можно преобразовать в одну дискретным выбором единиц. Если используется сопротивление, равное 1000 Ом, частота среза выражена в килогерцах, а постоянные KL и КC - в микрогенри и пикофарадах, формула приводится к виду
Для расчёта фильтра далее будут использоваться спец. таблицы в которых применяется следующее сокращённые обозначение:
B02 – фильтр Баттерворта 2-го порядка.
G03 – фильтр Гаусса 3-го порядка.
Т05-10 – фильтр Чебышева 5-го порядка с максимальным коэффициентом отражения 10%
С07-20-38 – фильтр Крауэра 7-го порядка с максимальным коэффициентом отражения 20% и модульным углом 38º
Нормированные значения элементов для фильтра Баттерворта приводятся в табл. П. 1.1. Требуемые значения элементов получаются в результате умножения нормированных значений на постоянную преобразования.
По вышеуказанным формулам рассчитываю значения для KL и KC
KL = 3 / (2 * 3,14 * 180000) = 2,65*10-6 Гн.
KC = 1 / (2 * 3,14 * 180000 * 3) = 2,95*10-7 Ф.
Далее находим значения C1, L2, C3, L4, C5
C1 = 0,618 * 2,95*10-7 = 1,8231*10-7 Ф
L2 = 1,618 * 2,65*10-6 = 4,2877*10-6 Гн
C3 = 2,000 * 2,95*10-7 = 5,9000*10-7 Ф
L4 = 1,618 * 2,65*10-6 = 4,2877*10-6 Гн
C5 = 0,618 * 2,95*10-7 = 1,8231*10-7 Ф
Для проверки работы фильтра я использовал программное обеспечение MicroCap 7.
Радиолокационные станции
Возможность создания помех для радиосвязи осознавалась со времени
появления беспроволочного телеграфа. Вот что писал его изобретатель А.С.Попов в
марте 1903 г. по поводу выбора трассы радиосвязи между Болгарией и ...
Идентификация параметров математических моделей биполярных транзисторов КТ209Л, КТ342Б и полевого транзистора КП305Е
В ходе выполнения курсовой работы получить знания в области
своей будущей профессии, проводя небольшие исследования.
В данной курсовой работе необходимо определить параметры
структурно-физических математических моделей диод ...
Коллинеарная антенная решетка с параллельным возбуждением
Антенные решетки – наиболее эффективные и перспективные антенные системы,
позволяющие осуществлять быстрый обзор пространства, многофункциональный режим
работы, комплексирование радиосредств, адаптацию к конкретной радио обста ...