Условие задачи
Рассчитать LC-фильтр, полагая, что его элементы имеют пренебрежимо малые потери.
Требуется составить пояснительную записку с подробным изложением процедуры расчета фильтра, в которой:
1. Привести схему фильтра и таблицу значений параметров его элементов.
2. Найти передаточную функцию фильтра и представить ее в виде произведения реализуемых сомножителей первого и второго порядка.
3. Привести таблицу значений и график характеристики ослабления фильтра
4. Привести график ослабления синтезированного фильтра, полученный в процессе моделирования фильтра на персональном компьютере (ПК).
5. Сопоставить графики характеристик ослабления и убедиться в том, что рассчитанный фильтр удовлетворяет исходным требованиям к характеристике ослабления.
В соответствии с заданием по варианту необходимо рассчитать фильтр высоких частот (ФВЧ) с аппроксимацией характеристики ослабления по Чебышеву и односторонней нагрузкой.
Рисунок 2.1. Обобщенная схема фильтра с односторонней нагрузкой
Исходные данные для расчета ФВЧ
Таким образом, в соответствии с заданием требуется:
Рассчитать LC-фильтр, со следующими параметрами:
Допустимая неравномерность характеристики ослабления фильтра в полосе пропускания должна составлять для фильтров с характеристикой Чебышева
= 1.25 дБ.
Рассчитать LC-фильтр, со следующими параметрами:
Тип фильтра: фильтр верхних частот (ФВЧ).
Вид аппроксимации характеристики ослабления: по Чебышеву.
Режим работы фильтра: односторонняя нагрузка.
Гарантированное ослабление в полосе задерживания а0 = 40 дБ.
Граничная частота полосы пропускания f0 = 15.4 кГц;
Граничная частота полосы задерживания fk = 10.8 кГц;
Допустимая неравномерность характеристики ослабления фильтра в полосе пропускания ∆а = 1,25 дБ;
Величина нагрузочного сопротивления R1 = 600 Ом.
Ответ
Проектирование схемы фильтра
Схема, параметры элементов и характеристики проектируемого фильтра находятся с помощью частотного преобразования фильтра-прототипа нижних частот (ФПНЧ).
Для фильтров с характеристикой Чебышева порядок ФПНЧ находится по формуле:
в которой нормированная граничная частота полосы задерживания ФПНЧ рассчитывается по формуле: