Практическая работа "Расчет реактивного фильтра нижних частот"

Автор: СЕРГЕЕВА НАТАЛИЯ АРИЕВНА

Название образовательной организации:

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Ставропольский колледж связи имени Героя Советского Союза В.А. Петрова»

Год и место создания работы: 2016 год, цикловая комиссия естественных и общепрофессиональных дисциплин

для студентов 2 курса специальностей:

11.02.11 Сети связи и системы коммутации

11.02.09 Многоканальные телекоммуникационные системы

очной формы обучения

Цель работы: научиться строить частотные характеристики фильтров, определять значения элементов схемы.

Задание: Рассчитать реактивный фильтр нижних частот в режиме согласованной нагрузки, определить рабочее затухание фильтра в полосе пропускания и в полосе задержки и построить частотную характеристику фильтра.

Литература: П.А. Ушаков «Цепи и сигналы электросвязи». М.: Издательский центр «Академия», 2010, с.137-149.

Оснащение.

1. ПК.

2. Описание практической работы

Теоретический материал

Частотная характеристика фильтра - это зависимость его рабочего затухания частоты. На примере фильтра Баттерворта покажем частотную характеристику фильтра нижних частот.

ПП – полоса пропускания фильтра, ПЗ полоса задерживания.

Рабочее затухание фильтров нижних частот рассчитывается по формуле:

Ар=10 lg (1 + Ώ²ⁿ ),

где - нормированная частота,

n- порядок фильтра, равен общему числу реактивных двухполюсников (катушек и конденсаторов) в схеме фильтра.

Для примера покажем схемы реактивного фильтра нижних частот третьего порядка( n=3)

_{Пример расчета}

1.Показать эскиз частотной характеристики фильтра.

_{2.Рассчитать нормированную частоту}

3. Рассчитать порядок фильтра

где А_s – рабочее затухание на частоте f_s ( смотри исходные данные.)

Порядок фильтра округлить до большего целого числа.

4. Показать схему А и схему Б рассчитанного порядка

5. Из таблицы нормированных коэффициентов выписать значения k₁ , k₂ , k₃ ….. в соответствии со значением n

4

6.Определить коэффициенты пересчета на реальную нагрузку

7. Определить значения элементов для схемы А и схемы Б

С₁=k_{1 *} C* L₁=k_{1 *} L*

L₂=k_{2 *} L* C₂=k_{2 *} C*

C₃=k_{3 *} C* L₃=k_{3 *} L*

. .

. .

. .

8. Для построения частотной характеристики фильтра рассчитать координаты точек 2 , 4 (см. рис. 1)

Значение частоты f1 выбрать примерно посередине диапазона 0 ÷ fc

Значение частоты f2 выбрать примерно посередине диапазона fc ÷ fs

Координаты точек 3 и 5 взять из исходных данных по своему варианту . В масштабе показать частотную характеристику фильтра.