История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2021-04-18 | 161 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В общем, ЭФ разделяют:
1.по расположению ПП и ПЗ
2.по применяемым элементам
1) По расположению ПП и ПЗ различают:
а) Фильтры нижних частот (ФНЧ)
Обычно f 1= 0 и f 4=∞.
б) Фильтры верхних частот (ФВЧ)
Обычно f 1=∞ и f 4=0.
в) Полосовой фильтр (ПФ)
г) Заграждающий (режекторный) фильтр (ЗФ)
д) Комбинированный (многополосный) фильтр: много ПП и ПЗ
По элементам выделяют:
· катушечно – конденсаторные(реактивные) фильтры
· резистивно – конденсаторные (RC) фильтры
· активные фильтры (содержат усилительные устройства), разделяют на ARLC – фильтры, ARC
· резонаторные фильтры(содержат резонаторы)
2) По схемам выделяют:
а) лестничные фильтры
б) мостовые фильтры
в) фильтры с цепями обратной связи (активные фильтры)
Лестничные реактивные фильтры
Лестничные фильтры строятся по лестничной схеме, а реактивные содержат L, C – элементы в поперечных и продольных ветвях.
Основная теорема лестничных реактивных фильтров
Рассмотрим часть фильтра: (Г-образной структуры)
Если отношение удовлетворят условию: , то характеристическое ослабление ЧП Г- образной структуры , а характеристические сопротивления резистивные, т.е. , и это ПП.
Если это условие не выполняется, то , а характеристические сопротивления реактивные, т.е. чисто мнимые и это ПН.
Доказательство
Пусть в нашем случае . Z 1КЗ= jX1, Z 1 XX= jX1+ jX2
Характеристическое ослабление равно 0, когда
|
, т.е. числитель и знаменатель – комплексно сопряженные. Это возможно, когда число под корнем – отрицательное, т.е. Х1 и Х2 разных знаков, и , что соответствует условию теоремы. Таким образом мы доказали условие полосы пропускания по ослаблению.
Если выполняется условие теоремы, то под знаком корня положительное число, т.е. - положительное, резистивное. Если условие теоремы не выполняется, то под корнем отрицательное число и - мнимая величина, реактивное сопротивление.
Пример
Условие ПП выполняется там где знаки разные и .
|
|
|
|
Граничные частоты между полосами пропускания и непропускания называются частотами среза ωC1 и ωC2 (fC1 и fC2).
Реактивные фильтры типа К
Основные понятия
Данные фильтры относятся к лестничным реактивным фильтрам. Состоят из звеньев и полузвеньев.
П- звено Т- звено
|
Основное условие: , где - называют номинальное сопротивление фильтра типа К. ( - взаимообратные двухполюсники).
Теорема о реактивных фильтрах типа К
Используя теорему о лестничных реактивных фильтров
в итоге получим условие полосы пропускания (АС =0).
ФНЧ типа К (полузвено)
Z 1= jωL Z 2=1/ jωC
- номинальное сопротивление полузвена типа к.
Z КЗ1 = jω L, Z XX1= j(ωL-1/ω C)
|
и (резонансная частота), где L и С – параметры полузвена.
У целого звена (пунктирная линия) ослабление в два раза больше, но все равно ослабление нарастает не очень быстро, поэтому используют не всю теоретическую полосу задерживания, а только с некоторой частоты ωЗ, где ослабление не меньше некоторого заданного значения АЗ (эффективная ПЗ).
|
0
Фаза у целого звена нарастает до π
|
Характеристическое сопротивление сильно меняется в полосе пропускания относительно нагрузки и поэтому теоретическую полосу ПП используют не полностью, а только до частоты ωe( полоса эффективного пропускания).
|
-обратное Z Т
Рабочее ослабление ЧП АР=АС+АОТР.
Нагрузку согласуют с сопротивлением фильтра на некоторой частоте согласования (при чем для Т- входа RH<R0, а для П- входа RH>R0). При ω=ωсогл, в идеальном случае у фильтров без потерь (чисто реактивных), Аотр=0, в реальном оно может быть больше 0 за счет не идеальностей элементов (наличие потерь в катушке индуктивности и конденсаторе).
. В полосе задерживания >1 (нормированная частота)
ФНЧ типа К (полузвено)
Z 1= jωL Z 2=1/ jωC
- номинальное сопротивление полузвена типа к.
Z КЗ1 = jω L, Z XX1= j(ωL-1/ω C)
|
и (резонансная частота), где L и С – параметры полузвена.
У целого звена (пунктирная линия) ослабление в два раза больше, но все равно ослабление нарастает не очень быстро, поэтому используют не всю теоретическую полосу задерживания, а только с некоторой частоты ωЗ, где ослабление не меньше некоторого заданного значения АЗ (эффективная ПЗ) и поэтому получается большая переходная область.
|
0
Фаза у целого звена нарастает до π
|
Характеристическое сопротивление сильно меняется в полосе пропускания относительно нагрузки и поэтому теоретическую полосу ПП используют не полностью, а только до частоты ωe ( полоса эффективного пропускания).
-обратное Z Т
Рабочее ослабление ЧП АР=АС+АОТР >0.
Нагрузку согласуют с сопротивлением фильтра на некоторой частоте согласования (при чем для Т- входа RH< R0, а для П- входа RH> R0). При ω=ωсогл, в идеальном случае у фильтров без потерь (чисто реактивных), Аотр =0, в реальном оно может быть больше 0 за счет не идеальностей элементов (наличие потерь в катушке индуктивности и конденсаторе).
В полосе задерживания или >1 (нормированная частота).
ФВЧ типа «К» ( полузвено)
Элементы ФНЧ заменяются дуальными
На низких частотах сопротивление продольной ветви велико, а поперечной мало и ослабление будет здесь большим. Частотная характеристика ослабления полузвена ФВЧ инверсна характеристике ФНЧ.
Ослабление при уменьшении частоты нарастает не очень быстро, поэтому используют не всю теоретическую полосу задерживания, а только до некоторой частоты ωЗ, где ослабление не меньше заданного значения АЗ (эффективная ПЗ).
|
|
|
|
Z П – обратно Z T.
Характеристическое сопротивление сильно меняется в полосе пропускания относительно нагрузки, приводя к увеличению рассогласования и росту ослабления отражения. Поэтому теоретическую полосу ПП используют не полностью, а только от частоты ωe ( полоса эффективного пропускания).
Полосовые фильтры типа «К»
Для получения ПФ используют комбинацию элементов ФНЧ и ФВЧ с взаимообратными реактивными ДП в схеме полузвена.
ω0 – средняя частота ПФ
R0 – номинальное сопротивление
|
ХКЗ – последовательный контур, ХХХ – сложный реактивный ДП класса ∞-∞ с 4 элементами и 3 резонансными частотами.
Z П – обратно Z T.
Режекторный фильтр типа «К»
Здесь используются реактивные ДП обратные чем у ПФ и частотные характеристики будут инверсные.
На низких частотах в продольной ветви из за индуктивности сопротивление очень малое, а в поперечной из за емкости большое и сигнал проходит в нагрузку почти без ослабления. На верхних (больших) частотах все наоборот - за счет индуктивности в продольной и емкости в поперечной сигнал легко проходит в нагрузку. На резонансной частоте у параллельного контура большое сопротивление, а у последовательного малое и сигнал в нагрузке сильно ослабляется (теоретически равен 0).
|
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!