Содержание
1Введение 3
2Исходные данные для расчета пассивных RC-фильтров 4
3Расчет параметров элемента фильтра 5
4 Вывод 8
Приложение А 9
Приложение Б 10
Список использованных источников 11
1Введение
Частотныефильтры электрических сигналов (далее – фильтры) предназначены для повышенияпомехоустойчивости различных электронных устройств и систем, в том числе исистем управления на их основе. Они широко применяются в автоматике,радиотехнике, измерительной технике, технике связи, электронной вычислительнойтехнике и т.д. Фильтры обеспечивают выделения сигнала из помех при наличииотличий в их частотных спектрах.
Идеальныефильтры не ослабляют сигнал в полосе пропускания и полностью исключаютпрохождение сигнала в полосе задержания, обладая бесконечно большой крутизнойамплитудно-частотной характеристики на частоте среза.
Аналогичныепараметры реальных фильтров конечны и зависят как от применяемых электрорадиоэлементов(в дальнейшем – элементов схемы или просто – элементов), так и отсхемотехнических решений.
Классифицируютфильтры в основном, учитывая:
— вид амплитудно-частотной характеристики (в зависимости от полосы пропускания иполосы задержания);
— структуру схемы (Г -, Т -, П — структуры и т.д.);
— применяемые элементы (RC — фильтры, LC — фильтры, кварцевые фильтры, электромеханическиефильтры и т.д.);
— особенности построения схем параллельного и последовательного плеча (фильтрытипа К и M);
— отсутствие или наличие в схеме фильтра источника энергии (пассивные и активныефильтры) и т.д. [1]
2Исходные данные для расчета пассивных RC-фильтровВариант 15 Тип фильтра ФНЧ Структура фильтра Т
С, нФ 39,1
fc, кГц 4,4
R, кОм ?
3Расчет параметров элемента фильтра
Дано:
С=39.1нФ
fc=4.4кГц
R=?
/>
Рисунок1– Исходная Г-структура фильтра нижних частот
Схемаэлектрическая принципиальная ФНЧ RC-типа Г-структуры
(см. приложении А).
Частотасреза RC-фильтра Г-структурыопределяется по формуле:
/>
/>
/>
ДляГ-структуры:
С=39,1 нФ
R= 9,26 кОмОбозначение Расчетные (исходные) данные Номинальное значение (Е24)
C 39,1 нФ 39 нФ
R 9,26 кОм 9,26 кОм
/>
Рисунок2 – Т-структура фильтра нижних частот
ДляТ-структуры:
С=39нФ
R1,R2=R/2= 9,26/2=4,63кОмОбозначение Расчетные (исходные) данные Номинальное значение (Е24)
C 39,1 нФ 39 нФ
R 4,63 кОм 4,7 кОм
Переводимв Г-структуру:
С=39 нФ
R=4700х2=9400Ом
Произведемперерасчет частоты среза фильтра с выбранным значением сопротивления:
/>
Определимабсолютную погрешность частоты среза фильтра:
/>
Определимотносительную погрешность частоты среза фильтра:
/>
Схемаэлектрическая принципиальная ФНЧ RC-типа Т-структуры
(см. приложении Б).
4Вывод
Относительнаяпогрешность частоты среза фильтра при замене не превышает 5%, отсюда следует,что полученная частота среза равна расчетной.
Списокиспользованных источников
1. КоротченкоЮ.И.Частотные фильтры электрических сигналов: пассивные фильтры. Практическоеруководство по выполнению расчетно-графической работы. — Оренбург: ГОУ ОГУ,2005.- 21 с.
2. ГОСТ2.701-84 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования квыполнению. – Взамен ГОСТ 2.701-76. Введен 01.07.1985. – М.: Издательствостандартов, 1985. – 16 с.
3. ГОСТ2.702-75 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем.– Взамен ГОСТ 2.702-69. Введен 01.07.1977. – М.: Издательство стандартов, 1985.– 31 с.
4. ГОСТ2.721-74 ЕСКД. Обозначения условные графические всхемах. Обозначения общего применения. – Взамен ГОСТ 2.721-68, ГОСТ 2.783-69.Введен 01.07.1975. – М.: Издательство стандартов, 1983. – 22 с.
5. ГОСТ2.728-74 ЕСКД. Обозначения условные графические всхемах. Резисторы, конденсаторы. – Взамен ГОСТ 2.728-68, ГОСТ 2.729-68, ГОСТ2.747-68. Введен 01.07.1975. – М.: Издательство стандартов, 1983. – 22 с.
ПриложениеА
Схемаэлектрическая принципиальная ФНЧ RC-типа T-структуры