Скачать презентацию
Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите
Презентация была опубликована 10 лет назад пользователемАфанасий Ярошук
1 7. Электрические фильтры
2 Электрический фильтр – ЧП, пропускающий сигналы, спектры которых расположены в определенной полосе частот, с небольшим ослаблением (полоса пропускания фильтра ПП), и пропускающий с большим ослаблением сигналы вне этой области частот (полоса непропускания фильтра ПН).
3 Классификация: - По расположению на шкале частот ПП 1) ФНЧ
4 2) ФВЧ 3) ПФ
5 4) РФ 5) Многополосовые фильтры
6 -По используемой элементной базе 1)пассивные (LC, RC – фильтры, RLC – фильтры с потерями) 2)активные ( АRC – фильтры) - По виду аппроксимации 1) полиномиальные 2) дробные (со вспышками ослабления)
7 идеальный ФНЧ
8 Фильтр Чебышева Реальный ФНЧ Фильтр Баттерворта
9 Сравнительная характеристика фильтров Баттерворта и Чебышева 1.Фильтры Чебышева имеют максимальную крутизну характеристики при одинаковых требованиях среди всех полиномиальных фильтров (выше избирательность). 2.Фильтры Баттерворта меньше искажают сигнал (АЧ и ФЧ искажения) благодаря монотонной характеристике в ПП
10 Передаточная функция фильтра - передаточная функция ЧП где m – порядок фильтра
11 ПФ фильтров второго порядка ФНЧ _ ФВЧ _ ПФ РФ
12 Порядок синтеза фильтра 1.По заданным требованиям к фильтру формируются требования к НЧ – прототипу НЧ – прототип - фильтр нижних частот, на основе его характеристики рассчитывают другие фильтры - нормированная частота Для ФНЧ
13 2 Выбирается вид аппроксимирующей функции и определяются ее параметры 3 Вычисляются корни и составляется передаточная функция НЧ – прототипа LC-фильтрARC-фильтр 4 Реализуется схема НЧ – прототипа 5 Переход от схемы НЧ - прототипа к требуемой схеме 4 Переход от ПФ НЧ – прототипа к ПФ проектируемого фильтра 5 Реализация ПФ типовыми ARC - звеньями
14 Переход от ФНЧ к ФВЧ Переход от ФВЧ к НЧ- прототипу: Преобразование частот и схем
15 Преобразование схемы ФНЧ в ФВЧ
16 Переход от ФНЧ к ПФ
17 Переход от ПФ к НЧ-прототипу:
18 Преобразование схемы ФНЧ в ПФ При переходе к полосовому фильтру порядок фильтра удваивается
19 Аппроксимация передаточной характеристики Задачи аппроксимации состоит в том, чтобы - найти аналитическое выражение передаточной функции цепи, удовлетворяющей требованиям, предъявляемому к фильтру - чтобы эта функция была физически реализуема (УФР)
20 Требования к функции фильтрации
21 Фильтры Баттерворта
22 целое
23 Чем больше m, тем лучше избирательность фильтра
24 Вычислим корни и определим передаточную функцию НЧ - прототипа
25 Выбираем полюсы, лежащие в левой полуплоскости
26 Фильтры Чебышева Кол-во экстремумов - m+1 Кол-во пересечений с осью Х - m При Ω>1 возрастает
27 целое
28 Рассмотрим полином Чебышева 4-го порядка: Число пересечений с графиком = порядок фильтра
29 В результате решения уравнения получим 8 полюсов, лежащих на эллипсе
30 Реализация пассивных LC-фильтров Реализация – нахождение схемы по полученной передаточной функции Н(р) LC- ЧП
31 Если LC-фильтр нагрузить на сопротивление, то со стороны входных зажимов его можно рассматривать как 2П со входным сопротивлением. 2П можно реализовать в виде лестничной схемы (1-я или 2-я форма Кауэра).
32 Метод Дарлингтона Передаточная функция: Входное сопротивление: Нормируем по сопротивлению
33 тогда Путем деления реализуем схему лестничного фильтра
34 Активные RC - фильтры - Частотный фильтр, содержащий один или несколько активных ЧП с обратной связью, за счет которой формируется АЧХ фильтра. Разработан набор схем, реализующих передаточную функцию 1 и 2-го порядка (ФНЧ, ФВЧ, ПФ, РФ).
35 Алгоритм синтеза ARC-фильтра 1)Выполняется переход от передаточной функции НЧ-прототипа к функции требуемого фильтра 2) разбивается на сомножители и реализуется в виде каскадного соединения звеньев 1-го или 2-го порядка
36 АRC - ФВЧ замена переменной АRC - ФНЧ для того, чтобы перейти от передаточной функции ФНЧ – прототипа к передаточной функции ФНЧ необходимо осуществить замену комплексной переменной р
37 Синтез ARC - ПФ при переходе к ПФ порядок передаточной функции фильтра удваивается замена переменной
38 Пример Дано: Передаточная функция НЧ-прототипа Реализовать полосовой ARC-фильтр
40 ARC - ПФ
41 Пример: В результате аппроксимации получено выражение Реализовать фильтр по первой форме Кауэра Решение: находим квадрат коэффициента отражения
42 Найдем корни числителя и знаменателя:
43 Составим полиномы Реализуем схему по первой форме Кауэра:
44 Число реактивных элементов в схеме равно порядку LC - фильтра ФНЧ второго порядка
Еще похожие презентации в нашем архиве:
© 2024 MyShared Inc.
All rights reserved.