40. Фильтры верхних частот Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания. Порядок расчета фильтра

ФВЧ Баттерворта должен пропускать в нагрузку токи верхних частот.

ФВЧ Баттерворта 3 порядка

Конденсатор ставят последовательно с нагрузкой, т. к. его сопротивление с ростом частоты уменьшается, поэтому токи ВЧ пойдут в нагрузку, а токи НЧ задержатся. Катушку ставят параллельно с нагрузкой, потому что её сопротивлениес ростом частоты увеличивается, значит токи НЧ замкнутся через катушку, а токи ВЧ пойдут в нагрузку.

Расчёт ФВЧ Баттервортатакой, как и ФНЧ (см. вопрос 39), только порядок фильтра рассчитывается по формуле:

, где

Чтобы найти элементы фильтра, надо постоянные преобразования разделитьна коэффициенты из таблицы.

41. Полосовые фильтры Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания. Порядок расчета фильтра

Полосовой фильтр Баттерворта должен пропускать в нагрузку определённую полосу частот.

Чтобы получить ПФ, надо взять схему ФНЧ Баттерворта и ФВЧ Баттерворта, совместить их и сдвинуть вправо.

ФНЧ: ФВЧ:

ПФ:

Конденсаторы C₁иC₃мешают токам НЧ пройти в нагрузку. Они замыкаются черезL₂иL₄, и не попадают в нагрузку. КатушкиL₁иL₃мешают токам ВЧ пройти в нагрузку. Они замыкаются черезC₂иC₄и не попадают в нагрузку. Все контура настроены в резонанс на центральную частоту. Сопротивление последовательных контуровL₁–C₁,L₃–C₃мало (резонанс напряжений), а параллельных контуровL₂–C₂,L₄–C₄ велико (резонанс токов), поэтому ток частотылегко проходит в нагрузку через последовательные контура и не идёт в параллельные контура.

Расчёт ПФ Баттерворта

1. Определяем центральную частоту фильтра

2. Рассчитываем коэффициент ширины ПП

3. Порядок фильтра

4. Чертим схему полученного фильтра

5. Постоянные преобразования

6. Чтобы определить элементы схемы, надо отдельно рассчитатьэлементы схемы ФВЧ и ФНЧ.

ФНЧ	ФВЧ

42. Режекторные фильтры Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания

Режекторный фильтр (РФ) не должен пропускать в нагрузку определённую ПЧ.

Токи НЧ легко проходят в нагрузку через L₁иL₂,C₂иC₄мешают им замкнуться через последовательные контура. Токи ВЧ легко проходят в нагрузку черезC₁иC₃,L₂иL₄мешают им замкнуться через последовательные контура. Все контура настроены в резонанс на центральную частоту фильтра. Сопротивление параллельных контуровL₁–C₁,L₃–C₃велико (резонанс токов), а последовательныхL₂–C₂иL₄–C₄мало (резонанс напряжений), поэтому ток частотыплохо проходит через параллельный контур и замыкается через последовательный, не попадая в нагрузку.

43. Полиномиальные фильтры Чебышева. Электрические схемы, характеристики рабочего затухания ФНЧ, ФВЧ, ПФ Чебышева, неравномерность затухания в полосе пропускания. Расчет полосового фильтра Чебышева на конкретном примере

Фильтр Чебышева имеет равномерную характеристику в ПП. Начертим характеристику ФНЧ Чебышева.

— неравномерное затухание в ПП

Сколько в схеме экстремумов, таков порядок фильтра.

Схема фильтра Чебышева такая же, как и фильтр Баттерворта, только расчёт ведётся по специальным таблицам нормированных коэффициентов фильтров Чебышева.

Чем больше , тем круче идёт характеристика в ПЗ. Но в любом случаене может превышать 3 дБ.

Выбирают наибольшее допустимое по техническим условиям.

ФНЧ:

ФВЧ:

Чтобы получить характеристику ПФ, совмещаем характеристики ФНЧ и ФВЧ.

Расчёт фильтра Чебышева

Задача

Рассчитать ПФ Чебышева

Дано:

Коэффициенты:

1	2	3
2,711	0,833	2,711

ФНЧ:

ФВЧ: