- •Введение
- •1.2. Законы и теоремы электрических цепей
- •Анализ линейных цепей постоянного тока в установившемся режиме
- •2.3. Методы анализа, использующие законы Кирхгофа
- •2.4. Методы анализа, использующие теоремы цепей
- •2.5. Дополнительные преобразования и расчеты
- •3. Анализ линейных цепей гармонического тока в установившемся режиме
- •3.2. Анализ линейных цепей гармонического тока с использованием комплексного преобразования (метод комплексных амплитуд)
- •3.3. Различные методы анализа с использованием комплексных амплитуд сигналов. Примеры анализа
- •3.4. Мощность в цепи гармонического тока
- •Комплексные частотные характеристики. Резонансные явления
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Анализ частотных характеристик электрических цепей
- •4.3. Резонансные явления в электрических цепях
- •4.4. Последовательный колебательный контур
- •4.5. Параллельный колебательный контур первого (основного) вида
- •4.6.6. По графику ачх определить резонансную частоту, полосу пропускания, полосу задерживания и коэффициент прямоугольности (21–24)
- •Электрические фильтры
- •5.1. Общие сведения
- •5.2.1. По графику ачх определить тип фильтра и вычислить коэффициент прямоугольности (25–28)
- •5.2.2. Качественно построить график ачх для заданного типа фильтра по заданным параметрам (29–32)
- •Негальванические связи в электрических цепях
- •6.2. Анализ электрических цепей
- •6.3. Анализ эквивалентной схемы линейного трансформатора
- •6.Расчетные задания
- •Составить систему уравнений по законам Кирхгофа (1–4)
- •Произвести развязку индуктивной связи (5–8)
- •Составить систему уравнений по законам Кирхгофа (9–12)
- •Составить схему замещения без магнитной связи (13–16)
- •Библиографический указатель
4.6.6. По графику ачх определить резонансную частоту, полосу пропускания, полосу задерживания и коэффициент прямоугольности (21–24)
21 |
|
Δα = 5 дБ αгар = 50 дБ |
22 |
|
Δα = 5 дБ αгар =45 дБ |
23 |
|
Δα = 3 дБ αгар = 30 дБ |
24 |
|
Δα = 3 дБ αгар = 37 дБ |
Электрические фильтры
5.1. Общие сведения
Электрические фильтры − это линейные или “квазилинейные” электрические цепи, имеющие частотно-зависимые коэффициенты передачи полной мощности . При этом частотно-зависимым является также хотя бы один из двух коэффициентов передачи: по напряжению или по току . Вместо безразмерных коэффициентов передачи при анализе и синтезе фильтров широко применяется ослабление ( ), измеряемое в децибелах. Ослабление – это те же самые коэффициенты передачи, пересчитанные в логарифмическую систему единиц с использованием десятичного логарифма:
. (5.1)
В формуле (5.1) , , − модули коэффициентов передачи.
Частотный диапазон, в котором ослабление ( ) приближается к нулю, а коэффициент передачи полной мощности ( ) приближается к единице, называется полосой пропускания (ПП). И наоборот, в частотном диапазоне, где коэффициент передачи мощности близок к нулю, а ослабление составляет несколько десятков децибел, находится полоса задерживания (ПЗ). Между ПП и ПЗ находится переходная полоса частот.
Основной классификацией электрических фильтров является классификация по расположению полосы пропускания в частотном диапазоне. В зависимости от расположения полосы пропускания электрические фильтры относят к следующим типам: ФНЧ; ФВЧ; ПФ; РФ.
5.2. Расчетные задания
5.2.1. По графику ачх определить тип фильтра и вычислить коэффициент прямоугольности (25–28)
25 |
|
Δα = 5 дБ αгар = 50 дБ |
26 |
|
Δα = 3 дБ αгар = 35 дБ |
27 |
|
Δα = 5 дБ αгар = 45 дБ |
28 |
|
Δα = 3 дБ αгар = 35 дБ |
5.2.2. Качественно построить график ачх для заданного типа фильтра по заданным параметрам (29–32)
29 |
Фильтр: ФНЧ f2 = 16 кГц KПР = 1,5 Δα = 1,5 дБ αгар = 40 дБ |
30 |
Фильтр: ФВЧ f3= 100 кГц KПР = 1,8 Δα = 3 дБ αгар = 30 дБ |
31 |
Фильтр: ПФ f0 =16 МГц 2ΔfПП =500 кГц KПР = 2 Δα =2 дБ αгар = 45 дБ |
32 |
Фильтр: РФ f0 =8 МГц 2ΔfПП =100 кГц KПР = 2,5 Δα =3 дБ αгар = 60 дБ |
Негальванические связи в электрических цепях
6.1. Общие сведения
В некоторых случаях радиоэлементы обмениваются электрической энергией, помимо гальванического соединения между ними или даже в отсутствии такого соединения, за счет электрических и магнитных полей. Такие электрические связи называются негальваническими. Возникают негальванические связи при переменных сигналах. Наиболее часто встречаются трансформаторная и автотрансформаторная связи. Важным параметром является элемент связи, который в трансформаторных и автотрансформаторных схемах называется взаимной индуктивностью и обозначается «М». Взаимная индуктивность – это коэффициент пропорциональности между током в одной катушке индуктивности и потокосцеплением (полным магнитным потоком) от этого тока, пронизывающим витки другой катушки
. (6.1)
Учитывая, что «наведенное» дополнительное напряжение (напряжение взаимной индукции) определяется как
, (6.2)
то для гармонического режима выражение для этого напряжения принимает вид
. (6.3)
Выражение
, ( 6.4)
принято называть сопротивлением связи в трансформаторах. Знак плюс означает согласное включение (суммирование магнитных потоков), а знак минус – встречное включение.