Введение
1 Физические основы и принцип действия широкополосных фильтров
2 Пример расчета фильтра нижних частот на заданные параметры
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Возможно вы искали - Контрольная работа: Расчёт цепей на переходные процессы
Во многих радиотехнических устройствах часто возникает необходимость выделения заданных частотных диапазонов из имеющегося спектра частот. Выделение требуемой полосы частот с очень малым затуханием осуществляется фильтрами.
В начале нашего столетия электрические фильтры, составленные из ряда катушек индуктивности и конденсаторов, получили широкое применение в технике. Благодаря их применению оказалось возможным осуществление многих магистралей дальней телефонной, телеграфной и других видов связи.
Известный интерес представляют пассивные цепочные, или лестничные фильтры, состоящие из комбинаций элементов L и C и не требующие источника питания. Пассивные фильтры могут обладать как широкими полосами пропускания, так и очень узкими.
При расчете фильтра, с одной стороны, необходимо определить, с какими допустимыми искажениями передается входной сигнал, являющийся функцией частоты или времени, на выход фильтра, и, с другой стороны, из каких конкретных элементов должен состоять этот фильтр. Получение наивыгоднейших выходных характеристик с минимальными искажениями и создание принципиальной схемы фильтра с минимальным числом элементов, осуществляющей требуемую передачу сигнала, является содержанием расчета фильтров.
1 Физические основы и принцип действия широкополосных фильтров
В электрических, радиотехнических и телемеханических установках часто решается задача: из совокупного сигнала, занимающего широкую полосу частот, выделить один или несколько составляющих сигналов с более узкой полосой. Сигналы заданной полосы выделяют при помощи частотных электрических фильтров.
Похожий материал - Курсовая работа: Схемы выпрямления
К частотным электрическим фильтрам различной аппаратуры предъявляются разные, порой противоречивые требования. В одной области частот, которая называется полосой пропускания, сигналы не должны ослабляться, а в другой, называемой полосой задерживания, ослабление сигналов не должно быть меньше определенного значения. Фильтр считают идеальным, если в полосе пропускания отсутствует ослабление сигналов и фазо-частотная характеристика линейна (нет искажения формы сигналов), а вне полосы пропускания сигналы на выходе фильтра отсутствуют.
Фильтры могут быть однозвенные (первого порядка), двухзвенные (второго порядка) и многозвенные (n- го). Чем выше порядок фильтра, тем круче его амплитудно-частотная характеристика и тем более она похожа на его идеальную характеристику. Фильтр любого порядка можно построить путем каскадного соединения фильтров первого и второго порядков.
Электрический фильтр представляет собой четырехполюсник, предназначенный для выделения из состава сложного электрического колебания частотных составляющих, расположенных в заданной полосе частот, и подавления тех составляющих, которые расположены в других полосах частот. Первая из названных полос представляет собой полосу пропускания, а вторая – полосу задерживания.
По взаимному расположению полос пропускания и полос задерживания различают фильтры нижних частот, фильтры верхних частот, полосовые и режекторные фильтры.
Фильтры нижних частот (ФНЧ) пропускают сигналы частот от 0 до 
и задерживающей колебания любых белее высоких частот (рис.1).
Очень интересно - Реферат: Гіроскопи в науці і техніці
LC–фильтр нижних частот (рис. 6.3,а) пропускает электрические колебания в полосе частот от 0 до
.
Это объясняется тем, что на низких частотах сопротивление индуктивного элемента XL фильтра мало, а емкостного XC – велико и электрические колебания проходят со входа на выход почти без ослабления. С увеличением частоты сопротивление индуктивного элемента возрастает, а емкостного – снижается и коэффициент передачи фильтра уменьшается (рисунок 1–б).
Фильтры верхних частот (ФВЧ), напротив, пропускают сигналы, частоты которых простираются от 
до 
, и задерживают сигналы более низких частот(рис.2).
Полосовые фильтры (ПФ) пропускают сигналы в полосе частот от до (рис.3).
Вам будет интересно - Курсовая работа: Исследование RC–автогенераторов для операционных усилителей с мостом Вина
Режекторные (заграждающие) фильтры (РФ) задерживают сигналы в полосе частот от до (рис.4).
(а)
(б)
Рисунок - 1 Фильтры нижних частот (а) и его АЧХ (б).
Рисунок - 2 Фильтры верхних частот
Рисунок – 3 Полосовые фильтры
Рисунок – 4 Заграждающие фильтры
Широкополосный фильтр состоит из звеньев, включающих в себя только элементарные контуры. Поэтому механизм фильтрации в широкополосных фильтрах определяется в основном процессами, происходящими в элементарны контурах, т. е. в двухэлементных двухполюсниках, имеющих одну резонансную частоту.
Полное сопротивление Z любого элементарного контура состоит из активной R и реактивной Xсоставляющих:
Z = R + jX(1)
Похожий материал - Контрольная работа: Коэффициенты отражения от плоской границы раздела двух диэлектриков с потерями
или
Y = G + jB(2)
где Y – полная проводимость
G – активная составляющая полной проводимости