- •Для студентов 3-го курса очного и заочного отделения специальности 210313 «Аудиовизуальная техника и звукотехническое обеспечение аудиовизуальных программ».
- •Краткие теоретические сведения.
- •Расчет фильтров.
- •Фильтр нижних частот.
- •Пример расчета.
- •2. Фильтр верхних частот.
- •3. Полосовой фильтр.
- •Пример расчета.
- •4. Полосно-заградительный (режекторный) фильтр.
- •Пример оформления результатов расчёта фильтра.
- •Номинальные величины емкостей конденсаторов, сопротивлений резисторов и индуктивностей катушек.
Федеральное агентство по культуре и кинематографии
Сергиево-Посадский киновидеотехнический колледж
Расчет электрических фильтров типа k.
Методическое пособие по предмету «Радиотехнические цепи и сигналы»
Для студентов 3-го курса очного и заочного отделения специальности 210313 «Аудиовизуальная техника и звукотехническое обеспечение аудиовизуальных программ».
г. Сергиев - Посад.
2008 г.
Рассмотрено
предметной комиссией
спецдисциплин.
Протокол № ____
От “_____”_________2008г.
Председатель _________
Одобрено методическим
кабинетом СП КВТК.
Протокол № ____
От “_____”_________2008г.
Председатель МК
________________
Составлено в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки по специальности 210313 «Аудиовизуальная техника и звукотехническое обеспечение аудиовизуальных программ».
Зам. директора по учебной
работе СП КВТК
_______________ Зуденкова Л.Г.
Составитель: Козлов Н.М. – преподаватель Сергиево-Посадского
киновидеотехнического колледжа.
Рецензент: _____________________________________________
_____________________________________________
Краткие теоретические сведения.
Фильтрами типа k называются электрические фильтры состоящие из последовательного и параллельного соединений простейших Г-образных «полузвеньев». Такие фильтры имеют несколько разновидностей:
Фильтры нижних частот;
фильтры верхних частот;
полосовые фильтры;
режекторные фильтры.
Свойства фильтра характеризуются частотами среза (fс1 и fс2), полосой пропускания (П) или задерживания (fс2 - fс1) и коэффициентом затухания (b). Простейшее Г-образное звено фильтра состоит из двух элементов, одно из которых включается последовательно с нагрузкой, а другое – параллельно нагрузке (рис.1). Оба элемента фильтра имеют реактивные сопротивления (Z). Сопротивление последовательного элемента обозначается как 0,5Z1, а сопротивление параллельного элемента – как 2Z2, что следует учитывать при расчёте и построении конкретной схемы фильтра, например Т- или П-образных.
В схемах полосовых (рис.5) и режекторных (рис.6) фильтров применяются элементы, представляющие сбой колебательные контуры, как последовательные, так и параллельные.
Рис 1. Схемы фильтров: а) элементарное Г-образное звено, б) симметричная Т-образная схема фильтра, в) симметричная П-образная схема фильтра.
Расчет фильтров.
Фильтр нижних частот.
Исходными данными для расчета фильтра являются:
Требуемое затухание на частоте отличной от частоты среза (bф);
Частота среза (fc2);
Сопротивление нагрузки или волновое сопротивление согласованного фильтра (Zc).
В процессе расчета определяют необходимое количество звеньев и находят параметры звена L1 и C2.
Число звеньев определяется требуемым затуханием при заданном отклонении частоты подавляемого тока (f) от частоты среза (fc2). Затухание, вносимое одним звеном (b) фильтра для данного отношения f / fс2, определяется по графику, приведенному на рисунке 2.
Рис. 2. Характеристика затухания фильтра нижних частот.
Количество звеньев (целое число) должно быть .
Выбором параметров L1 и C2 обеспечивают заданную частоту среза fc2 и заданное по условиям согласования характеристическое сопротивление Zc в полосе пропускания. Поскольку Zc зависит от частоты, то берут согласование на нижнем участке полосы прозрачности, где: . Тогда: ; , где:
L1 – в Генри; Zc – в Омах; fc2 – в Герцах; C2 – в Фарадах.
Если исходные данные приведены с использованием кратных величин, необходимо применять соответствующие множители, например 20кОм= 20*10³Ом.
По окончании расчета элементов фильтра вычерчивают его полную электрическую схему и определяют значения величин его элементов. Результаты расчёта рекомендуется оформлять в виде таблицы. См. таблицу 1.
Рис. 3 Схемы фильтров нижних частот с Т- образным и П- образным звеньями.
При сборке схемы фильтра следует применять элементы номинального, а не расчетного значения величины емкости, индуктивности и сопротивления. Таблица 2.