46. Активные фильтры. Особенности, принципиальные электрические схемы полосовых фильтров. Линии задержки
Полосовые ARC-фильтрыполучаются путём сочетания фильтров НЧ и ВЧ.
Эти уравнения не пропускают в нагрузку НЧ и ВЧ токи, а токи средних частот пройдут, т. к. на этих частотах сопротивления конденсаторов соизмеримо с сопротивлением резисторов.
Линии задержки
Построим векторную диаграмму
Из диаграммы видно, что
отстаёт по фазе от
.
Начертим эти напряжения на временной диаграмме:
Из графика видно, что максимум uвыхнаступает через некоторое время после максимумаuвх. Этовремя задержки tз.
Вывод:реактивные элементы позволяют получить амплитуду напряжения на выходе через некоторое время после максимального напряжения на входе. В радиолокационных, радионавигационных и других радиотехнических устройствах часто необходимо задержать сигнал во времени без существенного изменения его формы. Это можно сделать с помощью многозвенного LC фильтра (до 80 элементов). Такая цепь называетсяискусственная линия задержки(ЛЗ).
Благодаря влиянию реактивных элементов амплитуда напряжения на выходе линии достигает максимума через некоторое время после воздействия напряжения на её входе.
Время задержки рассчитывается по формуле:
,
где
n— число Г-образных
звеньев фильтр ФЧХ таких фильтров должна
быть линейной, и оказывается, что линейный
участок будет лежать в пределах от 0 до
,
поэтому в том диапазоне все спектральные
составляющие будут задерживаться на
одинаковое время, значит формаuвыхне будет искажаться. Поэтому в ЛЗ частота
среза должна быть, по крайней мере, в
два раза большая максимума частоты
спектра сигнала. В рассматриваемых
линиях обычноtзот 15 до
20 мкс.
47. Синтез электрических цепей. Задача синтеза электрических цепей. Неоднозначность решения задач синтеза и проблема выбора решения. Методы синтеза пассивного двухполюсника
Нахождение схемы и элементов цепи, удовлетворяющих заданным условиям составляют задачу синтеза электрических цепей. Задача синтеза обычно сводится к нахождению цепи по заданной частотной характеристике.
В отличие от задачи анализа, в котором искомая величина (реакция цепи на приложенное напряжение) получается однозначно, задача синтеза может иметь несколько решений. Желательно выбирать схемы с наименьшим количеством элементов, имеющих практически приемлемые параметры, причём лучше выбирать с элементами RиC. Индуктивность – менее желательный элемент.
Наиболее распространёнными являются схемы по правилу ФостераилиКауэра. По правилу Фостера схемы состоят из последовательных и параллельных контуров, а по правилу Кауэра – из элементовLиC.
Первая схема Фостера:
Вторая схема Фостера:
При решении входную частотную функцию представляют в виде разложения на простые дроби, а затем по специальным формулам рассчитывают значения элементов. В схемах Кауэра двухполюсник представляют в виде цепочных (лестничных) схем.
Первая схема Кауэра:
Вторая схема Кауэра:
В схемах Кауэра входную частотную функцию разлагают на цепочку лестничных дробей, коэффициенты которых и будут значением элементов схемы.
Мы рассматривали синтез цепей при расчёте электрических фильтров, где расчёт порядка фильтров элемента схемы производится по заданной частотной характеристике затухания фильтра по готовым формулам, полученным по предыдущим предпосылкам.
1
1Печать выполнил Байков Дмитрий, ПО-811, 2010 г.