Электрические фильтры являются одним из важнейших элементов многоканальной аппаратуры связи; широко применяются они также в измерительной технике, в автоматике и т.д. До недавнего времени основное внимание уделялось рассмотрению фильтра как пассивного четырехполюсника, характеризующегося сравнительно небольшим затуханием в полосе пропускания и существенно более высоким затуханием за пределами этой полосы. С появлением активных RC фильтров, основанных на применении электронных ламп и транзисторов, понятие об электрическом фильтре, как об элементе, вносящем затухание, было пересмотрено. Под фильтром стали понимать четырехполюсник, имеющий некоторое относительно постоянное усиление (затухание) в определенной полосе частот и существенно отличающееся частотнозависимое усиление (затухание) за пределами этой полосы. Хотя активные RC фильтры имеют ряд достоинств (компактность, простую технологию изготовления, экономичность при использовании в области низких частот и т.д.), все же большее применение в технике связи и автоматике нашли LC фильтры. Широкое распространение фильтров этого типа объясняется тем, что с их помощью можно реализовать практически любые необходимые характеристики затухания в различных диапазонах частот: от звуковых до нескольких мегагерц, а в отдельных случаях - до десятков и даже сотен мегагерц. Теория пассивных LC фильтров и методика их инженерного расчета достаточно хорошо разработаны; имеется также большой опыт их изготовления и эксплуатации. Основным недостатком пассивных LC фильтров является наличие потерь энергии в их элементах и, прежде всего, в катушках индуктивности. Данный недостаток наиболее ощутим в тех случаях, когда требуется получить высокую крутизну нарастания затухания на границе полос пропускания и задерживания: например, в полосовом LC фильтре с узкой полосой пропускания. В какой-то мере упомянутого недостатка лишены фильтры с пьезоэлектрическими и механическими резонаторами, а также активные фильтры RC, главной причиной появления которых явилось стремление ослабить ограничения, обусловленные потерями.
Оглавление
Введение ... 3 Глава 1. Влияние потерь в элементах LC фильтров на их характеристики 1.1. Понятие о потерях ... 7 1.2. Влияние потерь на затухание фильтров ... 8 1.3. Влияние потерь на характеристическое сопротивление фильтров ... 12 1.4. Предварительная оценка влияния потерь на затухание фильтров ... 14 Глава 2. Компенсация потерь с помощью отрицательного сопротивления 2.1. Методы ослабления влияния потерь на характеристику затухания ... 18 2.2. Схемы фильтров с компенсацией потерь ... 22 2.3. Подключение отрицательного сопротивления к емкостной ветви параллельного контура ... 27 2.4. Подключение отрицательного сопротивления к индуктивной ветви параллельного контура ... 31 2.5. Подключение транзистора к последовательному контуру ... 35 2.6. Влияние нестабильности параметров колебательного контура ... 36 2.7. Влияние изменений параметров транзистора на высоких частотах на входную проводимость ... 39 Глава 3. Характеристики фильтров с компенсацией потерь и их расчет 3.1. Характеристики затухания ... 44 3.2. Искажения и шумы в фильтрах с компенсацией потерь ... 47 3.3. Некоторые общие соображения о методах расчета фильтров ... 50 3.4. Порядок расчета полосовых фильтров с компенсацией потерь ... 52 3.5. Примеры расчета фильтров с компенсацией потерь ... 58 Приложение 1. ... 73 Приложение 2. ... 74 Литература ... 75
Применение нетрадиционных источников энергии, например ветровых и солнечных электростанций требуют в связи с их переменными частотными характеристиками после инверторов качественного подбора фильтров, пропускающих сигналы в заданном диапазоне.
В многоканальной аппаратуре связи, в устройствах радиотехники, автоматики, телемеханики находят широкое применение пьезоэлектрические фильтры. Обладая высокой селективностью и стабильностью, эти фильтры используются в аппаратуре, работающей в различных диапазонах частот — от сотен герц до сотен мегагерц.
Рассмотрены теория и методы расчета цифровых фильтров. Представленный материал является основой для изучения применения устройств цифровой обработки сигналов в радиолокации, системах связи, звукозаписи, медицине, сейсмографии и т.д. Учебное пособие содержит задачи с подробным объяснением решений.
Рассмотрены современные наиболее эффективные методы построения линейных активных RС-фильтров высокого порядка: каскадный, с многопетлевыми обратными связями, операционной имитации LC-прототипов.
Данный материал НЕ НАРУШАЕТ авторские права никаких физических или юридических лиц. Если это не так - свяжитесь с администрацией сайта. Материал будет немедленно удален. Электронная версия этой публикации предоставляется только в ознакомительных целях. Для дальнейшего её использования Вам необходимо будет приобрести бумажный (электронный, аудио) вариант у правообладателей.
Название: 
Распечатать
