 |
Определение границ полосы пропускания
|
|
|
|
a) Получить выражения для частотных зависимостей сопротивлений Z1(w) и Z2(w). Под величиной Z1/2 в Г- и Т-образных фильтрах понимается общее полное (чисто-реактивное) сопротивление соответствующего продольного участка цепи, под величиной 2· Z2 в Г- и П-образных фильтрах - общее полное сопротивление поперечного участка. Под величинами Z1 в П-образном и Z2 в Т-образном фильтрах - общие сопротивления соответствующих участков цепей[1].
Пример 2.1. Для T-образной схемы рисунка 2.3
- для продольных цепей - 
;
- для поперечной цепи
.
Рисунок 2.3
Пример 2.2. Для П-образной схемы рисунка 2.4
- для продольной цепи - 
;
- для поперечных цепей
.
Рисунок 2.4
b) Решив систему неравенств
(2.1)
определить граничные частоты 
, 
, 
и 
(в общем виде и численно). Значения и зафиксировать в соответствующие таблицы А.1…А.4 приложения А.
c) Для ПФ и ЗФ определить центральные частоты 
и 
полос пропускания (ПП) или задерживания (ПЗ) соответственно
, 
в общем виде и численно. Значение зафиксировать в таблицы A.3 или А.4.
Анализ частотных характеристик
Анализ частотных характеристик фильтра в режиме холостого хода
a) Получить выражение для частотной зависимости коэффициента передачи по напряжению в режиме ХХ
,
а также выражения ЛАЧХ - 
и ФЧХ - 
. Построить в логарифмическом масштабе их диаграммы в соответствующем диапазоне:
- для ФНЧ - 
; (2.2)
- для ФВЧ - 
; (2.3)
- для ПФ - 
; (2.4)
- для ЗФ - 
. (2.5)
b) По диаграмме ЛАЧХ 
определить граничные частоты ПП и по уровню α= -3 дБ. Уровень α отсчитывать относительно установившегося значения 
в ПП:
- для ФНЧ - 
;
- для ФВЧ - 
;
- для ПФ - 
;
- для ЗФ - 
и .
c) По диаграмме ЛАЧХ определить величину неравномерности в ПП
|
|
|
. (2.6)
d) По диаграмме ЛАЧХ определить коэффициент затухания 
в ПЗ (он же - угловой коэффициент ЛАЧХ):
- для ФНЧ
, (2.7)
; (2.8)
- для ФВЧ
, (2.9)
; (2.10)
- для ЗФ – определять не требуется;
- для ПФ определяются два коэффициента затухания: 
- с помощью выражений (2.9, 2.10) и 
- с помощью (2.7, 2.7).
Результаты измерений пунктов b) – d) зафиксировать в соответствующие таблицы А.1…А4.
Анализ частотных характеристик фильтра под нагрузкой
a) Получить выражение коэффициента передачи по напряжению
при заданном в таблице 2.2 значении сопротивления нагрузки 
, а также выражения ЛАЧХ - 
и ФЧХ - 
. Построить их диаграммы в одном из диапазонов (2.2) – (2.5), в логарифмическом масштабе.
b) По диаграмме ЛАЧХ 
определить граничные частоты полос пропускания и по уровню α= -3 дБ (аналогично пункту b) подраздела 2.3.1).
e) По диаграмме ЛАЧХ определить величину неравномерности в ПП с помощью выражения (2.6).
f) По диаграмме ЛАЧХ с помощью соответствующих соотношений (2.7-2.10) определить значения коэффициентов затухания в ПЗ.
c) Результаты измерений пунктов b) – d) зафиксировать в соответствующие таблицы А.1…А4.
Исследование характеристических параметров (домашнее задание)
Вывести выражение для частотной зависимости одного или нескольких характеристических параметров из таблиц 2.3 или 2.4 (по указанию преподавателя). Рекомендации к выполнению домашнего задания смотрите в разделе 4.
Таблица 2.3 –Таблица для определения полос пропускания и задерживания несимметричных фильтров
| Характеристика | Полоса пропускания | Полоса задерживания |
1. 
| 
| 
|
2.  *
| 
|  ,
|
3. 
|  или
| 
|
Таблица 2.4 –Таблица для определения полос пропускания и задерживания симметричных фильтров
| Характеристика | Полоса пропускания | Полоса задерживания |
1. 
| 
| 
|
2. 
| 
| 
|
| 3.
|  или
|  при  ,
 при 
|
4. 
| 
| 
|
Экспериментальная часть работы
Подготовка к измерениям
|
|
|
Вычислить значения частот контрольных точек по соотношениям:
- из таблиц Б.1 и Б.2 приложения Б – для ФНЧ;
- из таблиц В.1 и В.2 приложения В – для ФВЧ;
- из таблиц Г.1 и Г.2 приложения Г – для ПФ;
- из таблиц Д.1 и Д.2 приложения Д – для ЗФ.
Результаты вычислений зафиксировать в соответствующие таблицы.
|
|
|
