Меню

Синтез и анализ электрического фильтра

Построив схему фильтра НЧ по подобию из таблице П.1.1 и добавив учтённые сопротивления генератора и нагрузки, получается "идеальный" фильтр.

Здесь под "идеальным" я предполагаю что у нас будут характеристики фильтра с найденными значениями, но в реальных условиях приходится подбирать номиналы из стандарта рядов номиналов выпускаемых радиоэлементах. (Возможно можно заказать индивидуально выпуск штучно под устройство, но это делается для особых случаев, в нашем случае это нецелесообразно) Более подробно о рядах в приложении, для начала проведём анализ построенного фильтра, посмотрим его амплитудночастотную характеристику (АЧХ) и фазавочастотную характеристику (ФЧХ).

Для анализа выбираем Analysis – AC…

В раскрывшемся окне "AC Analysis Limits"

для просмотра АЧХ надо ввести db (v(Out)),

для просмотра ФЧХ надо ввести ph(v(Out)).

Остальные параметры устанавливаются для каждого отдельного случая. В моём анализируется участок от 50 кГц до 1 мГц в одном окне.

Дополнительно включаем Auto Scalr Ranges и жмём Run и получаем график.

где что в ПП проходят частоты до 180 кГц и далее начинается спад. Из данных выше зная что коэффициент пропускания Кпр = ПЗ / ПП = 2,5. ПП = 180 кГц, находится ПЗ = Кпр * ПП откуда и получаем 180 * 2,5 = 450 кГц.

Проверим проходную способность выбрав Analysis Transient…и для примера подадим на вход 3 разных частоты по отдельности с шагом в 170 кГц. (170, 340,510)

Для этого изменим частоту входного сигнала, для каждого случая:

Далее выбираю Analysis Transient… и ввожу следующие характеристики анализа:

При этом далее видим:

На граф. анализе, не вдаваясь в детали запаздывание фазы и группового время запаздывания, видно что фильтр пропускает частоту 170 кГц.

Далее провожу те же операции, но на вход подаю следующее экспериментальное значение – 340 кГц., при этом частота уже попадает в ПЗ и её уровень амплитуды должен уменьшаться.

По графику видно затухание происходит.

И то же самое для частоты - 510 кГц., где амплитуда частоты должна быть приближённой к нулю.

Как видим получилось, что фильтр работает.

Для проверки или постройки фильтра в среде MicroCap можно использовать встроенную функцию, выбрав меню Design и выбрать фильтр для построения Активного или Пассивного фильтра, в моём случае выбираю Passive Filters… В окне Passive Filters Designer ввожу данные, при этом выбираю фильтр Баттерворта, в программе он 7 порядка

После ввода значений получаем схему:

Для проверки сравню полученные данные с теми которые считал выше для фильра 5-го порядка сделав расчёт на примере C1 и L1 построенной схемы для 7-го найдя расчётные C1р и L1р. По схеме:

C1 = 131,1678 * 10-9 Ф

L1 = 3,30772 * 10-6 Гн

Рассчитаем.

KL = 3 / (2 * 3,14 * 180000) = 2,65*10-6 Гн.

KC = 1 / (2 * 3,14 * 180000 * 3) = 2,95*10-7 Ф.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другие статьи:

Исследование влияния прямоугольного проводящего экрана на ТВ передающую антенну с режекторной ДН
В настоящее время происходит интенсивное развитие сети телевизионного и УКВ ЧМ радиовещания. Сети ТВ-ретрансляторов планируются для расширения зоны действия мощных РПС, расположенных в краевых административных и куль ...

Метеорологические датчики контроля среды
Из всех физических величин, несомненно, наиболее часто измеряемой является температура и влажность. Действительно, температура представляет собой очень важную характеристику состояния вещества, которая отражает как непрер ...

Амплитудная и угловая модуляция сигналов
Перенос сигнала из одной точки пространства в другую осуществляет система электросвязи. Электрический сигнал является, по сути, формой представления сообщения для передачи его системой электросвязи. Чтобы передать сигнал в ...

(C) 2021 | www.techniformula.ru