Ремонт принтеров, сканнеров, факсов и остальной офисной техники


назад Оглавление вперед




[19]

Частота

Рис. 5.4. Фильтры верхних частот типа т и их частотная характеристика.

Дополнительный элемент С2 схемы на рис. 5.4, а и дополнительный элемент L2 схемы на рис. 5.4, г находят из следующих выражений:

С*-(1 -В!*) Л/

(1-«>)я/ер *

5.6. Сбалансированные фильтры

Рис. 5.5. Балансировка фильтров.

Рассмотренные выше фильтры относятся к фильтрам так называемого несбалансированного типа, поскольку в них по одной из входных и выходных клемм фильтра, объединенных общей линией, находятся под


потенциалом земли. Это показано на рис. 5.5, а, где линия Т2 П-образного фильтра нижних частот соединена с землей; при этом линия Т1 несбалансирована относительно земли. На рис. 5.5, б изображен тот же фильтр в сбалансированном варианте: здесь величина рабочей индуктивности поделена между двумя линиями. Такая схема пригодна для включения между двухпроводными сбалансированными линиями передачи, сбалансированными генераторами, нагрузками и т. п.

На рис. 5.5, в показан фильтр нижних частот, образованный из двух Т-образных полусекций. Такая схема позволяет заземлить центральную часть составного фильтра, причем верхняя и нижняя линии фильтра оказываются сбалансированными по отношению к земле. Аналогичный прием использован в системе» изображенной на рис. 5.5, г, где П-образный фильтр верхних, частот типа к построен по сбалансированной схеме.

5.7. Полосовые фильтры

Полосовой фильтр пропускает сигналы, частоты которых лежат выше и ниже резонансной частоты в установленных пределах. Ширина полосы пропускания определяется избирательностью (добротностью Q) используемых схем. Поэтому составляющие сигнала с частотами выше и ниже полосы пропускания, будут ослабляться, или отфильтровываться, в то время как составляющие с частотами, находящимися в полосе пропускания,, проходят с умеренным затуханием.

Рис. 5.6. Полосовые фильтры и их частотная характеристика.

На рис. 5.6, а показана схема простейшего Г-образного полосового фильтра типа к. Предположим, что последовательная (Li и Ci) и параллельная (С2 и L2) резонансные цепи настроены на резонансную частоту, в окрестности которой находится требуемая полоса пропускания. Тогда для составляющих сигнала на частоте резонанса и вблизи нее цепь последовательного резонанса Lj и С1 представляет низкий импеданс, поэтому такие составляющие легко проходят на выход фильтра. Для этих составляющих цепь параллельного резонанса С2 и L2 имеет высокий импеданс, поэтому затухание, вносимое этой цепью, мало. Для составляющих сигналов с частотами выше или ниже полосы пропускания, определяемой резонансной частотой, последовательная резонансная цепь представляет высокий импеданс. Поэтому амплитуды таких составляющих на выходе очень малы, тем более, что составляющие шунтируются на выходе низким импедансом цепи параллельного резонанса (эта цепь имеет высокий импеданс только для составляющих сигнала с частотами в пределах полосы пропускания).


На рис. 5.6,6 показана частотная характеристика полосового фильтра. Резонансная частота f для цепи последовательного или параллельного резонанса определяется выражением

где fp - резонансная частота, Гц; Lj, L2 - индуктивность, Г; С1> С2 - емкость, Ф.

За ширину полосы пропускания фильтра принимают разность таких частот f2 - f1 (рис. 5.6,6), которым соответствует величина амплитуды на выходе фильтра, равная 0,707 максимального значения амплитуды при частоте f=fP.

Добротность Q фильтра выражается отношением резонансной частоты к ширине полосы пропускания фильтра (рис. 5.6,6):

Q = ...Jj>

Wl(5.21)

Поскольку добротность контура определяется его активными сопротивлениями, то для контура с последовательным резонансом

где R - эквивалентное последовательное активное сопротивление; при этом учитываются как активное сопротивление катушки индуктивности (предполагается, что активное сопротивление конденсатора пренебрежимо мало), так и другие активные сопротивления схемы. Для контура с параллельным резонансом добротность находят по формуле

где R - эквивалентное шунтирующее контур активное сопротивление потерь. Величины отдельных компонентов полосовых фильтров, показанных на рис. 5.6, можно вычислить по формулам

=-5.(525)

С~ »№,-ЫR,-(527>

На рис. 5.6, в изображен П-образный полосовой фильтр, на рис. 5.6, г - Т-образный фильтр.

5.8. Заграждающие фильтры

Заграждающий фильтр пропускает сигналы, частоты которых находятся выше и ниже установленной полосы задерживания. Поэтому фильтр такого типа задерживает составляющие сигнала в окрестности некоторой частоты. Так же, как и в полосовом фильтре, ширина полосы задерживания заграждающего фильтра определяется добротностью Q используемой цепи. Соображения, касающиеся добротности и частоты резонанса полосового фильтра, а также приведенные в разд. 5.7 формулы для этих величин справедливы и для заграждающего фильтра.

На рис. 5.7, а показана основная схема Г-образного заграждающего фильтра типа к. Предположим, что цепи параллельного и последовательного резонансов настроены в резонанс на центральную частоту f полосы сигналов, которые необходимо задержать. В таком случае цепь параллельного резонанса LjCj создает высокий импеданс для сигналов на резонансной частоте и поэтому ослабляет их. В то же время прошедшие через параллельный контур сигналы шунтируются на выходе низким импедансом цепи последовательного резонанса L2C2. Для составляющих же сигнала с частотами выше и ниже резонансной частоты контур параллельного резонанса LJСJ имеет низкий импеданс и незначительно ослабляет эти сигналы.

В то же время составляющие сигнала, частоты которых отличаются от резонансной для цепи L2C2, незначительно ослабляются этой цепью из-за большой величины импеданса этой цепи.

На рис. 5.7,6 показана частотная характеристика заграждающего фильтра. Частота fi соответствует нижней частоте полосы задерживания, а частота fz - верхней. Эта характеристика представляет собой перевернутую кривую избирательности, и ширина полосы задерживания определяется здесь аналогично тому, как это было показано для полосы пропускания полосового фильтра.



[стр.Начало] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56]