Введение
Фильтром называется электронная схема, пропускающая или усиливающая синусоидальные сигналы в определенном диапазоне частот и ослабляющая сигналы с частотами, выходящими за пределы заданного диапазона.
Фильтры используются в силовых электрических цепях для гашения помех и для сглаживания пульсаций напряжения после выпрямителя. В каскадах радиоэлектронной аппаратуры часто применяются перестраиваемые LC-фильтры, например, простейший LC-контур, включенный на входе средневолнового радиоприёмника обеспечивает настройку на определённую радиостанцию.
Фильтры используются в звуковой аппаратуре в многополосных эквалайзерах для корректировки АЧХ, для разделения сигналов низких, средних и высоких звуковых частот в многополосных акустических системах, в схемах частотной коррекции магнитофонов и др.
Различают следующие типы фильтров:
Фильтры, находящие применение в обработке сигналов, бывают
· аналоговыми или цифровыми
· пассивными или активными
· линейными и нелинейными
· рекурсивными и нерекурсивными
Среди множества рекурсивных фильтров отдельно выделяют следующие фильтры (по виду передаточной функции):
· фильтры Чебышёва
· фильтры Бесселя
· фильтры Баттерворта
· эллиптические фильтры
По порядку (степени уравнения) передаточной функции различают фильтры первого, второго, и более высоких порядков.
По тому, какие частоты фильтром пропускаются (задерживаются), фильтры подразделяются на:
· фильтры низких частот (ФНЧ)
· фильтры высоких частот (ФВЧ)
· полосно-пропускающие фильтры (ППФ)
· полосно-задерживающие (режекторные) фильтры (ПЗФ)
· фазовые фильтры 1.Техническое задание Исходные данные для проектирования указаны в методических указаниях в табл. 2. Приведем ниже фрагмент этой таблицы:
№ варианта | F0 (Гц) | K0 | АЧХ | Метод оптимизации | Схема второго порядка | Схема первого порядка |
15 | 3630 | 26,6 | ФВЧ | Че3 | Ра | И |
Поясним значение показателей.
Условные обозначения:
F0=3630- частота среза фильтра в Гц;
К0=26,6 - коэффициент усиления фильтра в полосе пропускания;
АЧХ - тип АЧХ фильтра, в данном случае - ФВЧ;
Методы оптимизации фильтров, в данном случае Ч3 - фильтр Чебышева с неравномерностью Дб;
Схемы фильтров, в данном случае Ра- схема Рауха,
И- инвертирующая схема.
Порядок фильтра по условию выбирается студентом самостоятельно, выберем для данного задания порядок фильтра n=2. .Расчет принципиальной схемы и выбор компонентов Передаточные функции ФВЧ можно получить из аналогичных функций ФНЧ, заменив P на 1/P. При этом частота среза фильтра ω0 останется неизменной, а K0 следует понимать как коэффициент передачи на бесконечно большой частоте. где K0 - коэффициент передачи фильтра на нулевой частоте;
a1 и b1 - положительные действительные коэффициенты.
Фильтры Баттерворта, Чебышева и Бесселя отличаются значениями коэффициентов a1 и b1 передаточной функции. Рисунок 1.1 - ФВЧ второго порядка по схеме Рауха. Схемы для реализации ФВЧ первого и второго порядка получаются из схем ФНЧ, если поменять местами резисторы и конденсаторы всех времязадающих RC- цепей.
Схема
Похожие работы
Интересная статья: Основы написания курсовой работы