Анализ ARC-цепи и расчет LC-фильтра

Ниже приводятся основные соотношения, которых следует придерживаться при выполнении расчёта по такой методике.

Порядок ФПНЧ с характеристикой Баттерворта рассчитывается по формуле:

(2.1).

где 17 дБ — минимально допустимое рабочее ослабление (затухание) в полосе задерживания; 3 дБ — неравномерность характеристики ослабления фильтра в полосе пропускания;

граничная частота полосы задерживания ФПНЧ, которая рассчитывается по формуле:

1,769, (2.2).

где 4,387 кГц — средняя частота для ПВ; 5,5 кГц, 3,5 кГц — граничные частоты полосы пропускания ПФ; 6,5 кГц — правая граничная частота полосы задерживания ПФ.

Из (2.1) следует, что порядок ФПНЧ =4. Схема ФПНЧ приведена на рис.

2.1.

Рис.

2.1.

Параметры элементов проектируемого ПФ могут быть определены путём соответствующего пересчёта параметров элементов ФПНЧ.

Схема ПФ образуется путём замены каждой индуктивности последовательным, а каждой ёмкости — параллельным LC-контуром.

Схема ПФ приведена на рис.

2.2.

Рис.

2.2.

Значения элементов схемы ПФ рассчитываются по формулам:

— для =1,3:

; (2.3).

; (2.4).

— для =2,4:

; (2.5).

. (2.6).

=1500.

Ом. (2.7).

Значения рассчитанных параметров ПФ приведены в таблице 2.2.

Табл.

2.2.

Гн, Гн, Гн, Гн, нФ, нФ, нФ, нФ 0,027 0,004 0,074 0,012 4,897 2,941 1,79 1,075.

Ориентировочная характеристика ослабления ПФ типа Баттерворта приведена на рис.

2.3.

Рис.

2.3.

Следует обратить внимание на то, что в полосе пропускания у фильтра Баттерворта (фильтр с максимально плоской характеристикой) отсутствуют пульсации как у фильтра Чебышёва.

Правая граница полосы задерживания для ПФ5,5 кГц задана в условиях задачи. Правая граница полосы задерживания для ПФ определяется из условия симметрии характеристики ослабления: 2,961 кГц. Ослабление на границах полосы задерживания определяется параметром 17 дБ.