Фильтр нижних частот.
Для получения фильтра нижних частот индуктивность включают последовательно, а емкость параллельно. Рис. 35.
Рис. 35. Электрические схемы фильтров нижних частот.
а) Т-образный фильтр; б) П-образный фильтр.
На нижних частотах сопротивление катушки индуктивности мало, а через емкость ток практически не протекает. Поэтому колебания низких частот проходят через фильтр практически без ослабления.
На высоких частотах сопротивление катушки индуктивности увеличивается, а емкости - уменьшается. Емкость шунтирует цепь, уменьшая выходное напряжение. Поэтому колебания высоких частот ослабляются при прохождении через фильтр.
; , где f- частота генератора.
Границы полосы пропускания фильтра нижних частот:
От f =0, до , где fcp - частота среза. Рис. 36.
Рис. 36. Амплитудно-частотная характеристика фильтра нижних частот.
Переход от полосы пропускания к полосе задерживания выражается более или менее резко в зависимости от резонансных свойств элементов LC. На частоте среза возможно образование выброса амплитудно-частотной характеристики, обусловленного резонансными свойствами контура образованного ёмкостью и индуктивностью фильтра. Величина выброса зависит от активного сопротивления катушки (контура).
При расчёте фильтра число звеньев фильтра определяется требуемым затуханием фильтра bф: n≥ bф / b, где bф – затухание всего фильтра; b – затухание одного звена.
Значения индуктивности и ёмкости определяются исходя из заданной частоты среза.
, отсюда ; ,
где Zc – сопротивление согласованной нагрузки равное волновому сопротивлению фильтра.
Пример расчета.
Генератор эдс имеет внутреннее сопротивление 25 кОм и питает фильтр нижних частот, нагруженный тоже сопротивлением 25 кОм. Необходима частота среза fc2= 20кГц. На частоте f = 25кГц требуется получить уменьшение амплитуд в 10 раз (на 20 дБ). Выбрать число звеньев и элементы фильтра.
Решение.
Для .
По характеристике затухания фильтра находим дБ.
Значит,
звена.
Сопротивление 25 кОм должно быть характеристическим для согласования с генератором. Следовательно, элементы фильтра
Гн;
пФ.
Если взять П-звено, то на входе и на выходе должны быть конденсаторы пФ.
Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 821;