Курсовая работа: Расчет электрических фильтров
Рис. 1.5 Характеристика затухания рассчитанного фильтра высоких частот
2. Разработка полосового фильтра Баттерворта
2.1 Анализ задания
В данном разделе произведен расчет ПФ, предназначенного для аппаратуры уплотнения специального типа.
Рассчитанный фильтр должен удовлетворять следующим требованиям:
- затухание фильтра в полосе пропускания не должно превышать заданной неравномерности затухания Dа;
- в полосе задержания затухание должно быть не меньше гарантированного затухания а0 .
Неравномерность затухания и гарантированное затухание определяют количество элементов, число звеньев схемы, причем данные величины должны быть обеспечены при любых обстоятельствах.
Требования к частотной зависимости затухания ПФ Баттерворта:
- Границы полосы пропускания фильтра: ¦-х = 31 кГц, ¦х = 42 кГц;
- Границы полосы задержания фильтра: ¦-к = 28,1 кГц, =44,9 кГц
- Неравномерность характеристики затухания в ПП: Dа=1,55 дБ;
- Гарантированное затухание в полосе задержки: ао = 19,575 дБ;
- Сопротивление генератора и нагрузки: Rг = Rн = 350 Ом.
Требования к частотной зависимости затухания этого фильтра изображены на рисунке 2.1:
2.2 Расчет ПФ Чебышева
Расчет ПФ Баттерворта производится на основе расчета ФНЧ-прототипа, для которого производится пересчет частот, при этом порядок расчета следующий:
1) пересчет требований, сформулированных к ПФ, в требования к ФНЧ-прототипу;
2) расчет ФНЧ-прототипа;
Рис 2.1. Требования к характеристике затухания полосового фильтра
3) пересчет параметров элементов ФНЧ-прототипа в параметры ПФ;
4) выбирается схема фильтра и определяется число элементов в ней;
5) изображается схема фильтра с параметрами элементов по ГОСТ и производится контрольный расчет затухания фильтра.
Полосовые фильтры, полученные реоктансным преобразованием частоты, обладают геометрически симметричными характеристиками затухания.
Требования же, предъявляемые к реальному фильтру, могут не обладать указанной симметрией. Частоты ¦-Х , ¦Х , ¦-К считаем фиксированными, тогда
и .
Требования к фильтру удовлетворяют геометрической симметрии, а именно:
.
Найдем граничные частоты полосы пропускания и полосы задерживания ФНЧ-прототипа:
;
.