Реферат: Синтез частотно-избирательного фильтра

[Ом]

[нФ]

[мкГн]

Запишем передаточную функцию, исходя из диаграмм нулей и полюсов.

И нарисуем принципиальную схему синтезируемого ППФ, см. Схема 3.

Схема 3 . Каскадные соединения RLC -звеньев.

Гираторная реализация безиндуктивного фильтра.

Теория.

При использовании катушек индуктивности на низких частотах возникает множество неудобств, поэтому разработаны схемы, лишенные этих элементов. Рассмотрим схему фильтра, получаемую из лестничной -структуры заменой катушек индуктивности на гираторы, в качестве нагрузки которых используется емкостное сопротивление. Гиратором называется устройство, преобразующее импеданс. В частности, гиратор, нагруженный на емкость, ведет себя на входных зажимах как индуктивность. Схема гиратора представлена как Схема 4.

Схема 4 . Гиратор.

Гирпторные схемы являются разновидностью активных -фильтров (-фильтров) и часто носят название активных лестничных фильтров (АЛФ). Основное соотношение гиратора:

, (3.2)

где - коэффициент гирации; - сопротивление, используемое в схеме гиратора.

В частности, если , то получим из (3.2) , где .

На рисунке 3.6[10] представлены основные преобразования индуктивностей, включенных в последовательные и параллельные ветви, - и -образных звеньев индуктивностей -структур. Такие преобразования позволяют составить схему АЛФ с наименьшим числом гираторов.

Порядок расчета АЛФ следующий:

1. составить схему АЛФ на основе схемы -фильтра, рассчитанной ранее;

2. найти емкости, полученные преобразованием соответствующих индуктивностей, по формуле . Коэффициент гирации подбирается таким, чтобы получающиеся значения емкостей были одного порядка со значениями емкостных элементов, уже использованными в лестничной -структуре.

Расчет.

Используя одну из схем замещения на рисунке 3.6.

Схема 5. Схема замещения.

Составим схему АЛФ на основе -фильтра.

Схема 6. Гираторная реализация безиндуктивного фильтра.

Уменьшим заданные частоты на порядок, то есть = 1000 [Гц], = 1200 [Гц], = 833 [Гц], = 1500 [Гц], = 667 [Гц]. И пересчитаем значения элементов для новых частот:

Номер, i	, [мкФ]	, [мГн]
1	14.01	1.808
2	0.753	33.64
3	13.98	1.812
4	1.396	18.14

Теперь найдем емкости, полученные преобразованием соответствующих индуктивностей, по формуле . Пусть и , тогда элементная база схемы будет выглядеть следующим образом: [мкФ], [мкФ], [мкФ], [мкФ], [мкФ], [мкФ], [мкФ], [мкФ].