МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА

В.С. Климов, Н.К. Логвинова, Л.А.Чечулина

РАСЧЕТ LC И ARC ФИЛЬТРОВ

Методические указания и задания к курсовой работе

по дисциплине «Основы теории цепей»

Часть 3

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2005

Удк 621. 372. 061

Климов В.С., Логвинова Н.К., Чечулина Л.А. Расчет LCиARCфильтров.

Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине «Основы

теории цепей». Ч.3СПб ГУТ.-СПб, 2005.

Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом университета.

Составлены в соответствии с программой дисциплины «Основы теории

цепей» для спец. 200700, 200900, 201000, 201100, 550400. Содержат задания и

методические рекомендации к курсовой работе по дисциплине ОТЦ, ч.3.

Ответственный редактор Л.А.Чечулина.

Рецензент Б.Г.Шамсиев.

Санкт-Петербургский

государственный университет телекоммуникаций

им. проф. М.А.Бонч-Бруевича, 2005

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие «Методические указания» предназначены для студентов, выполня-ющих курсовую работу по дисциплине «Основы теории электрических цепей»,

Часть 3.

Курсовая работа направлена на освоение современных методов синтеза ли-

нейных электрических цепей на примере синтеза электрических фильтров.

В курсовой работе рассматривается реализация передаточных функций

фильтров двумя структурами: лестничными реактивными четырехполюсниками

и типовыми активными RCцепями.

К заданиям прилагаются краткие указания по их выполнению и необходимый

справочный материал.

Все исходные данные к заданиям определяются через величины «N» и «М»,

значения которых каждому студенту выдаются преподавателем.

1. Расчет lc фильтра

1. Содержание задания

Рассчитать LC фильтр, полагая, что его элементы имеют пренебрежимо малые потери. Тип фильтра, вид аппроксимации, режим работы ( вид нагрузки ) и исходные требования к характеристике ослабления фильтра определяются трехзначным кодовым числом, указанным в табл.1.1, и данными, приведенны-ми в табл.1.21.5.

Таблица 1.1

N

1

2

3

4

5

6

7

8

Код121221311411121221321421N910111213141516Код122222312412122222322422N1718192021222324Код123223313413121221321421N2526272829303132Код122222322422123223313413

Первая цифра кода указывает на один из четырех типов фильтра:1 – фильтр нижних частот (ФНЧ); 2 – фильтр верхних частот (ФВЧ); 3 – полосно-пропуска-ющий фильтр (ППФ); 4 – полосно-задерживающий фильтр (ПЗФ). Вторая цифра кода указывает на один из двух видов аппроксимации характеристики ослабле-ния : 1 – по Баттерворту; 2 – по Чебышеву. Третья цифра кода указывает на один из трех режимов работы фильтра: 1 – двусторонняя нагрузка (рис.1.1,а); 2 – одно- сторонняя нагрузка при заданном входном напряжении (рис.1.1,б); 3 – одно- торонняя нагрузка при холостом ходе на выходе фильтра (рис.1.1,в).

В табл.1.2 1.5 приняты следующие обозначения:

- гарантированное ослабление в полосах задерживания;

- граничная частота полосы пропускания ФНЧ и ФВЧ;

- граничные частоты полосы (полос) пропускания ППФ и ПЗФ;

- граничная частота полосы задерживания ФНЧ и ФВЧ, а также одна из граничных частот полосы (полос) задерживания ППФ и ПЗФ. Значение дру- гой граничной частотыопределяется из условия геометрической сим- метрии характеристики ослабления:.

Таблица 1.2

Исходные данные для расчета ФНЧ

N		1	5	9	13	17	21	25	29
	кГц	3М	5М	6,2М	3,2М	7М	3,8М	3,7М	5,5М
	кГц	4,2М	7М	9,4М	6,4М	8,5М	5,5М	7,2М	9М
	дБ	30	40	36	54	20	42	52	50

Таблица 1.3

Исходные данные для расчета ФВЧ

N		2	6	10	14	18	22	26	30
	кГц	4,2М	6,5М	5М	6,3М	7,7М	5,6М	6М	8М
	кГц	2,7M	5M	3,3M	3,4M	5,4M	4,4M	4,6M	6,4M
	дБ	45	25	46	50	40	24	32	23

Таблица 1.4

Исходные данные для расчета ППФ

N		3	7	11	15	19	23	27	31
	кГц	2,8+С	3+С	3,8+C	2,4+С	2,5+С	2,7+С	3,0+C	3,6+C
	кГц	4,2+C	6+C	5+C	7,2+C	4+C	6+C	7,5+C	5,5+С
	кГц	5,7+C	8,2+C	7,5+C	12+C	7,1+C	9,1+C	12+C	7,6+C
	дБ	30	20	32	35	40	24	43	27

Таблица 1.5

Исходные данные для расчета ПЗФ

N		4	8	12	16	20	24	28	32
	кГц	13+С	3,1+C	15+C	3,9+С	8,4+C	3,4+C	4,4+C	11+C
	кГц	18+C	6,4+C	20+C	8+C	12+C	7+C	9,1+C	16+C
	кГц	16+С	5+C	18+C	7,1+C	11+C	6,1+C	8+C	14+C
	дБ	27	32	30	13	16	15	14	35

В табл. 1.2 1.5:М= 1 +С; величинаСзадается преподавателем в пре-делах 0С 1.

Для всех вариантов задания, т.е. для всех значений N, допустимая неравно- мерность характеристики ослабления фильтра в полосе пропускания должна со- ставлять: для фильтров с характеристикой Баттервортаа= 3 дБ; для фильтров с характеристикой Чебышеваа= 1,25 дБ.

Ослабление фильтра определяется выражением

, дБ, (1.1)

где передаточная функция для схемы, изображенной на рис.1.1,а,

а для схем, приведенных на рис.1.1,б и рис.1.1,в,

В фильтрах с односторонней нагрузкой величину нагрузочного сопротивле- ния (R2 илиR1) следует принять равной 600 Ом. В двусторонне нагруженных фильтрахR1 = 600 Ом, а величинаR2 находится при расчете фильтра.