Курсовая работа: Разработка эквивалентных и принципиальных схем электрического фильтра и усилителя напряжения

1.2 Общие принципы проектирования электрического фильтра

Электрические фильтры – это линейные или “квазилинейные” четырехполюсники, многополюсники, имеющие частотнозависимые коэффициенты передачи по мощности (), по напряжению (), по току

(). Вместо безразмерных коэффициентов передачи при анализе и синтезе фильтров широко применяется ослабление () в децибелах:

,

где , , - модули коэффициентов передачи.

Диапазон частот, где близок к “1”, а ослабление “” близко к нулю, называется полосой пропускания. А там, где близок к “0”, а ослабление “” составляет несколько десятков децибел – находится полоса задерживания (ослабление затухания). Между ПП и ПЗ находится “переходная” полоса частот. По расположению полосы пропускания в частотном диапазоне, электрические фильтры называют:

ФНЧ – фильтр нижних частот;

ФВЧ – фильтр верхних частот;

ПФ – полосовой фильтр;

РФ – режекторный фильтр.

На рис. 2 а, б, в, г и рис. 3 а, б, в, г приведены примеры графических требований к модулю коэффициента передачи полной мощности () и ослаблению (а) для фильтра нижних частот (ФНЧ), фильтра верхних частот (ФВЧ), полосового фильтра (ПФ) и режекторного фильтра (РФ), соответственно.

Кр Кр Кр Кр

1 1 1 1

П ПЗ ПП ПЗ ПЗ П П ПЗ ПП ПЗ ПП

0,5 0,5 0,5 0,5

0 f₂ f₃ f 0 f₃ f₂ f_3н f_2н f₀ f_2в f_3в f_2н f_3н f₀ f_3в f_2в

а) ФНЧ б) ФВЧ в) ПФ г) РФ

Рис. 2

а , дБ а , дБ а , дБ а , дБ

40 40 40 40

а_гар а_гар а_гар а_гар а_гар а_гар

20 20 20 20

Dа Dа Dа Dа

0 f₂ f₃ 0 f₃ f₂ 0 f_3н f_2н f₀ f_2в f_3в 0 f_2н f_3н f₀ f_3в f_2в

а) ФНЧ б) ФВЧ в) ПФ г) РФ

Рис. 3

На рис. 2 и рис. 3 обозначено:

ПП, ПЗ - полоса пропускания и полоса задерживания, соответственно;

f₂ (f_2Н , f_2В ) - граничная частота полосы пропускания фильтра;