Нули | Полюсы |
, , где , , , . | , , где , , , , , , , , , |
Полученные значения запишем как Таблица 3 и отобразим на диаграмме нулей и полюсов.
Полюсы и нули. |
|
|
полюсы | 0,077029470702035 | 0,93850000456136 |
0,086870529297965 | 1,05840000456136 | |
0,022824923789752 | 0,83718784570175 | |
0,032541742876915 | 1,19358784570175 | |
нули | 0 | 0 |
0 | 0 |
Теперь с помощью формулы 2.1, где
, , а , по полученным полюсам и нулям построим АЧХ ППФ, причем АЧХ равно .Реализация аналогового фильтра.
- фильтр с лестничной структурой представляет собой пассивную линейную цепь, построенную путем соединения индуктивностей и емкостей. Такая схема имеет многочисленные внутренние связи. Метод расчета лестничных структур предполагает переход к операторной схеме замещения цепи. Запись ее передаточной функции и сравнение выраженных через элементы схемы коэффициентов полиномов в числителе и знаменателе передаточной функции с коэффициентами полиномов передаточной функции, полученной на этапе аппроксимации. Решение сформированной системы уравнений позволяет определить значения элементов схемы. Такие расчеты выполнены на ЭВМ, а их результаты занесены в справочник.При реализации
- структуры следует совершить следующие шаги:1. Выписать из таблицы справочника нормированные значения элементов схемы ФНЧ-прототипа;
2. Вычислить, используя выписанные значения, величины элементов ППФ;
3. Денормировать значения элементов;
4. Составить принципиальную схему фильтра.
В схемах могут использоваться идеальные и реальные источники тока или напряжения, применяемые для ввода входного сигнала. Все элементы нормированы относительно сопротивления нагрузки и граничной частоты полосы пропускания. Порядок фильтра определяется числом последовательных ветвей (звеньев), которые для удобства пронумерованы.
При проектировании ФВЧ, ППФ, ПЗФ необходимо пересчитать значения элементов схемы ФНЧ-прототипа в значения элементов синтезируемого фильтра и нарисовать его схему. С этой целью нужно обратится к таблице 3.1.[6]
Чтобы получить реальные величины индуктивностей и емкостей, следует провести операцию денормирования значений элементов. Отношение сопротивления нагрузки к реальному сопротивлению индуктивности или емкости сохраняется в нормированном и денормированном виде, а именно:
, .Отсюда находим формулы для денормирования емкостей и индуктивностей:
, ,где
- сопротивление нагрузки (приводится в задании), .В результате расчета элементов может оказаться, что номиналы индуктивностей и емкостей одиночных параллельных контуров на несколько порядков отличаются от значений соответствующих элементов, стоящих в других звеньях. Это неудобно, поскольку повышает чувствительность характеристик фильтра к изменениям величин элементов. Чтобы избежать ухудшения характеристик, следует использовать автотрансформаторное включение контура, где
, , - коэффициент трансформации.Итак, используя вышесказанное, получим лестничную
- структуру:, | , |
Схема 2 . Принципиальная схема синтезируемого ППФ.
Пересчитаем значения элементов (
): Номер, i |
|
|
1 | 4.401818 | 0.227179 |
2 | 0.236559 | 4.227272 |
3 | 4.390909 | 0.227743 |
4 | 0.438596 | 2.280000 |
Номер, i |
|
|
1 | 0.489090 | 2.044611 |
2 | 0.236559 | 4.227272 |
3 | 0.487878 | 2.049687 |
4 | 0.438596 | 2.280000 |
Проведем денормирование элементов, полученной электрической цепи: