Главная | Обратная связь

РАСЧЕТ ПОЛОСОВОГО LC-ФИЛЬТРА

ВВЕДЕНИЕ

Электрические фильтры – это линейные четырехполюсники, обладающие избирательными свойствами: они предназначены для выделения из состава сложного электрического колебания частотных составляющих определенного спектра частот, лежащего в полосе пропускания (ПП), и подавления тех составляющих, частоты которых лежат за пределами ПП, т. е. в полосе непропускания (ПН) или полосе задерживания (ПЗ). Между этими полосами находится переходная область.

Обычно выделяют следующие четыре типа фильтра:

- фильтр нижних частот (ФНЧ), пропускающий все частоты ниже выбранного значения w_c и подавляющий высшие частоты

- фильтр верхних частот (ФВЧ), пропускающий все частоты выше выбранного значения и подавляющий нижние частоты

- режекторный или заграждающий фильтр, подавляющий выбранную полосу частот и пропускающий нижние и верхние частоты

- полосовой фильтр (ПФ), пропускающий выбранную полосу частот и подавляющий нижние и верхние частоты.

В соответствии с элементной базой можно выделить различные типы фильтров. Пассивные фильтры, содержащие элементы L и C. Они носят название LC-фильтры.

Требования микроминиатюризации аппаратуры заставили отказаться от использования индуктивностей, которые имеют большие габаритные размеры, особенно на низких частотах. Появились активные RC-фильтры, состоящие из резисторов, конденсаторов и активных приборов (например, транзисторов).

Расчет активного фильтра включает в себя два этапа – этап аппроксимации и этап реализации. На первом этапе по заданному максимальному и минимальному ослаблению в полосе пропускания и в полосе непропускания формируется передаточная функция фильтра, т.е. математическое описание цепи. На втором этапе создают схему цепи и определяют значение ее элементов по полученной передаточной функции.

РАСЧЕТ ПОЛОСОВОГО LC-ФИЛЬТРА

На входе полосового фильтра действуют периодические радиоимпульсы (рисунок 1) с параметрами: период следования импульсов Tи = 160 мкс; длительность импульсов tи = 40 мкс; период несущей частоты Tн = 10 мкс; амплитуда колебаний несущей частоты Um.н = 11 В. Фильтр должен обеспечить максимально допустимое ослабление в полосе пропускания Аmax = ΔA = 3 дБ. Полное ослабление на границах полос непропускания Апол = 21 дБ. Сопротивления нагрузок фильтра слева и справа Rг =Rн = 600 кОм. Характеристика фильтра аппроксимируется полиномом Чебышева.

Рисунок 1. Периодические радиоимпульсы, действующие на вход фильтра.