Значения элементов фильтра

Элементы 1-го звена
R1, к0м	R2, к0м			RЗ, к0м	R4, к0м		R5, к0м			С6, нФ		С7, нФ
2,653	2,653			2,387	2,948		78,958			5		5
Элементы 2-го звена
R8, к0м		R9, к0м	R10 к0м			R11 к0м		R12 к0м			С13, нФ		С14, нФ
2,791		2,791	0,809			9,624		166,364			5		5
Элементы 3-го звена
R15, к0м		R16, к0м	R17, к0м			R18, к0м		R19, к0м	С20, нФ					С21, нФ
2,521		2,521	0,835			7,61		150,286	5					5

Рис.14 - Схема полосового фильтра

Расчет АЧХ и ослабления (А) производится на основе полученной при аппроксимации рабочей передаточной функции Н(р), путем заменыp=j:

|(j)|=bа₁^а_-^^ bа₂^а_2-^^

bа₃^а_3-^^bа₄^а_4-^^

Ослабление фильтра связано с АЧХ выражением:

А=20lg(1/|H(jw)|)

Найдем частоты ПЭП, при которых ослабление (А) и АЧХ принимают минимальные и максимальные значения. Из таблицы 3.8 для характеристик НЧ-прототипа выбираем _K дляn=4: _1min =0,383; _2min=0,924; _1max=0; _2max=1; _3max=0,707. Для нахождения соответствующих частот характеристики ПФ используется формула:

_к=_к/2+(_к/2)²+₀²

Используя формулы рассчитаем значения H(j_) и А для всех выше рассчитанных частот, результаты расчета запишем в таблицу 8.

таблица 8

Результаты расчета характеристик фильтра

	3	2	min1	max1	0	max2	min2	2	3
 рад/с	60318578,949	71276261,745	71814791,221	73307463,337	75398223,686	77548613,419	79160463,163	79758561,909	94247779,608
|Н(j)|1	0,157	0,604	0,688	1,083	2,111	1,083	0,688	0,604	0,157
|Н(j)|2	0,215	3,74	4.312	1,542	0,724	0,47	0,373	0,347	0,134
|Н(j)|3	0,121	0,313	0,337	0,424	0,654	1,393	3,895	3,379	0,194
A1, дБ	16,072	4,378	3,245	-0,689	-6,491	-0,689	3,245	4,378	16,072
А,2 дБ	13,343	-11,458	-12,694	-3,761	2,804	6,567	8,566	9,197	17,429
А3, дБ	18,312	10,08	9,448	7,45	3,687	-2,878	-11,811	-10,575	14,226
H(jw)	0,004	0,708	1	0,708	1	0,708	1	0,708	0,004
A,дБ	47,727	3	0	3	0	3	0	3	47,727
, кГц	9600	11344	11429	11667	12000	12342	12599	12694	15000

По результатам расчетов построим графики АЧХ (рис. 15) и зависимость ослабления от частоты полосового фильтра (рис. 16).

_,кГц

Рис. 15 - график АЧХ

_,кГц

Рис. 16 - зависимость ослабления от частоты полосового фильтра

6. Расчёт выходного усилителя

Пусть требуемое выходное напряжение устройства выделения второй гармоники U_mвых=7В (амплитудное значение). Из предыдущих расчетов известно, что амплитуда напряжения второй гармоникиU_m2=0,104В. Тогда амплитуда на выходе фильтра будет:

Uвых.ф = Um₂ ∙ |H(jf₀)| = 0,104∙ 1 = 0,104В

Требуемый коэффициент усиления:

К= U_{вых.треб}/ U_вых.ф.= 7/0,104=67,31

Выбираем схему выходного усилителя 1 из таблицы 3.7

Зададимся значением R1=3 кОм, тогда:

R₂=R1*К=3000*67,31=201 кОм