Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) ( 73 ) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (73)

Техническое задание

(ТО)

Определение требуемых характеристик ФП

Выбор типа и определение порядка ФП

Акализ характеристик Фп

Характеристики

дВодлетВоряют ТЗ? \ Да

Выбор

схемы

j Определение параметров 9>П

Фильтр реализуем ? \ Да

Преобразование схемы ФП и денормироВка параметров

<ФиУ1ьтр реализуем ? - .уНет

Конструирование фильтра

Фильтром-прототипом называют ФНЧ с нормированной полосой пропускания прн частоте отсечки v„ = l, нагруженный иа единичное (в выбранной расчетной системе единиц) сопротивление. Текущая частота й нормированная частота в масштабе фильтра-прототипа связаны соотношением v = f/fn для ФНЧ, \=fn/f

для ФВЧ, V=(/Mn./ns) (/nS-/nl) для ПФ и V = f(f„2-/nl)(P-/nl/n2)

для РФ. По этим формулам и требованиям к затуханию фильтра определяют требования к АЧХ фильтра-прототипа (рис. 51, б). Например, если проектируемый фильтр должен обеспечивать затухание ААз = = 60 дБ в полосе з192 кГц и з2 108,24 кГц при неравномерности затухания не более Ап-\ дБ в поло- се пропускания от fni = 96 кГц до fn2=104 кГц, то (922-96-104)/ 92(104-96) =2,065217, V3 = 108,4- -96 -104) /108,24 (104-96) = 2,0000061. Следовательно, фильтр-прототип должен иметь затухание Л 60 дБ иа частотах vv3=2 и не более 1 дБ в полосе частот Ov 1.

Рис. 52

Программа 238. Прямое преобразование частоты для ПФ и РФ

П9 x2 ИП7 ИП8 X - ИП8 ИП7 - ИПЭ

X ч- x2

V t 1/х С/П БП

Инструкция. (/„1 = Р7, /„2=Р8)/==РХ (В/О) С/П PX=v для РФ, PY = v для ПФ (<«5 с).

При использовании ПМК с входным языком ЯМК52 эту программу можно сократить иа один шаг, заменив фрагмент х У оператором х.

Пример. При /„1=461 кГц, /п2=46Э кГц, /=450 кГц получим v = 0,2626012 для РФ и V =3,808055 для ПФ

Обратное преобразование частоты для ФНЧ и ФВЧ легко выполнить по приведенным ранее формулам нажатием клавиш. Для ПФ обратное преобразование частоты выражается формулой /i,2 = ((v(/ns-/п1)/2)+/ш/пг)"± ±* (/пг-/ni)/2. а для РФ в этой формуле следует заменить v на 1/V.



Та блица 6.1. Преобразование фильтров-прототипов

Элемент ФП

П реобразованный элемент

Расчетная формула

о-II-

о-II-

о с

ос

C=KclL,

-oL-b -оСв

L-S С-П

Q=Kq/KaB; х(]о ,.2)/я,,2;

±i/a:,4Ks£)

о-II-о с-в

-о C-S

qKqB/Ka, +(/o i,2)VD,

X(/o , 2)V«1,2

ЧН Ч

172-1?2

Программа 239. Обратное преобразование частоты для ПФ и РФ

ИП8 ИП7 - X 2 - П9 f ИП7

ИПЗ X / + Вх ИП9 - С/П БП



Инструкция. (/п1 = Р7, /п2==Р8) v = PX для ПФ или l/v = PX для РФ <В/0) С/П РХ = Ь, PY=b(<«6 с).

Пример. При /п1 = 140, /п2=150, v=l,05 для ПФ получим /, = 139,7588, /2= = 150,2588, а для РФ /,= 140,2300, /2=149,7538.

После определения требований к фильтру-прототипу выбирают его тип и порядок, проверяя соответствие его характеристик заданным. Расчет фильтра-прототипа упрощается, если использовать справочники для расчета 1,С-фильтров или активных ЛС-фильтров, справочники целесообразно использовать и иа следующем этапе синтеза фильтра с заданными свойствами (см. рнс. 52). При отсутствии справочных даииых пригодна описываемая далее методика.

Схему фильтра-прототипа, составленную по этой методике илн данных справочников, преобразуют в схему проектируемого фильтра заменой каждой ветви прототипа соответствующей ветвью проектируемого фильтра и вычислением (деиормировкой) параметров ветвей. Структура ветвей фильтра-прототнпа и соответствующих им ветвей проектируемого фильтра, а также расчетные формулы для фильтров различных типов приведены в табл. 6.1. Для определения параметров фильтров целесообразно использовать программируемый режим.

Программа 240. Денормировка параметров фильтров

ИПЗ X П4 1 П9 ИПЗ С/П X хО 31 ИП4 X x2 / 4 X 1/х t ИПЭ + V V + 1/х П9 Вх ИП5 ПП 52 x2 I + ИП4 ПП 45 хг ИПЗ /-/ ПЗ I /х ПП 45 БП 24 X ПЗ ИП7 *-* х<0 52 ИП6 X С/П ИПЭ В/О

Инструкция. (/по=У/71/п2=Р5, А:с = Р6, Кь = Р7, A: = P8); для деиор-мировки параметров ветвей с одиночными элементами L = PX, или -С = = РХ В/О С/П Сх С/П РХ=1„ илн РХ=-С (для ФНЧ) С/П РХ = -С, нли PX=L (для ФВЧ); с параллельными контурами -С = РХ В/О С/П 1,=РХ С/П РХ=/о, С/П РХ=-Ci С/П PX = L, С/П РХ = /о2 С/П РХ = =-Сг С/П PX = L2(/oi - резонансные частоты контуров) и с последовательными контурами L=PX В/О С/П-С = РХ С/П PX = /oi С/П PX = L, С/П РХ = -С, С/П РХ = /о2 С/П PX = L2, С/П РХ =-С2; при определении параметров РФ вводить обратные значения параметров фильтра-прототнпа с противоположным знаком (для преобразования надо нажать клавиши 1/х /-/).

В качестве примера приведем результаты преобразования фильтра-прототипа (схема которого показана на рнс. 53, а) с параметрами Lj =1,02, С, = = 0,98; L2 =1,25, С =0,25; l3 =0,98, с3 =1,1; L =0,69, С= 1.

При преобразовании этого фильтра-прототнпа в ФНЧ с /п=10 кГц и Лн = = 2 кОм (/(i. = 31,83098 мГи, /(с = 7,957747 нФ) по формулам табл. 6.1 прлучим (рис. 53, б): L, = 32,46760 мГи, С, =7,798592 нФ; /-2=39,78873 мГи, С2= = 1,989436 нФ; /.3 = 31,19436 мГи, Сз=8,753521 нФ; /., = 21,96338 мГи, С,= = 7,957747 иФ.

При преобразовании фильтра-прототнпа в ФВЧ с теми же значениями /в и /?я (рис. 53, б) по формулам табл. 6.1 получим: С, = 7,801712 нФ, /.,=



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) ( 73 ) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100)