9.Что такое низкочастотный фильтр-прототип? Каким образом на его основе получают остальные типы фильтров?
10.Охарактеризуйте фильтр Баттерворта нижних частот (функция фильтрации, характер АЧХ и ФЧХ в полосе пропускания и задерживания, зависимость ослабления в полосе задерживания от частоты и порядка фильтра).
11.Охарактеризуйте фильтр Чебышева нижних частот (функция фильтрации, характер АЧХ и ФЧХ в полосе пропускания и задерживания, неравномерность в полосе пропускания, зависимость ослабления в полосе задерживания от частоты и порядка фильтра).
12.Охарактеризуйте фильтр Бесселя нижних частот (характер АЧХ и ФЧХ в полосе пропускания и задерживания, неравномерность в полосе пропускания, зависимость ослабления
вполосе задерживания от частоты и порядка фильтра, зависимость времени запаздывания от частоты).
13.Изложите методику реализации ФНЧ заданного типа на основе лестничной пассивной LC-цепи.
14.Как на основе преобразования ФНЧ-прототипа, реализованного в виде лестничной пассивной LC-цепи, получить схему полосового фильтра? фильтра верхних частот? режекторного фильтра?
15.Как соотносятся между собой частотные и временные характеристики полосового фильтра и его ФНЧ-прототипа?
24
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Методика получения спектральных диаграмм сигналов в контрольных точках
Выполнение спектрального (Фурье-) анализа сигналов в моделируемых цепях обеспечивает команда "Fourier..." меню "Analysis". Параметры команды задаются в окне (рисунок):
Output node – номер ноды (контрольной точки), в которой анализируется спектр напряжения;
Fundamental frequency– основная частота анализируемого периодического колебания;
Number of harmonics – число анализируемых гармоник колебания (указывается такое его значение, чтобы перекрыть предполагаемую практическую ширину спектра сигнала, полагая, что между гармониками разнос по частоте равен "Fundamentalfrequency");
Vertical scale – масштаб по оси ординат (установить ли-
нейный – Linear);
Display phase – вывод на экран частотного распределения фаз гармоник в виде сплошной кривой (установить галочку).
Fourier Analysis |
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AnalysisGraphs |
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Analysis |
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Fourier |
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Output node |
3 |
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800m |
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Fundamental frequency |
2 |
kHz |
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Number of harmonics |
20 |
Magnitude(V) |
600m |
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Advanced |
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400m |
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Set advanced parameters |
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Number of points per harmonic |
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Sampling frequency |
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200m |
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Set transient options |
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0 |
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Results |
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0 |
10K |
20K |
30K |
40K |
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Frequency (Hz) |
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Vertical scale |
Linear |
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Display phase |
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Output as line graph |
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Total harmonic distor… |
109.82740 |
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25 |
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ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Определение первичных параметров четырёхполюсника по опытам холостого хода и короткого замыкания
Входные U1,I1 и выходные U2,I2 напряжения и токи ли-
нейного четырехполюсника могут быть связаны шестью формами системам алгебраических уравнений.
1 |
I'1 |
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I' |
2 |
2 |
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I1 |
ЧП |
I2 |
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U1 |
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U2 |
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1' |
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2' |
Первичные параметры четырёхполюсника, фигурирующие в этих системах уравнений, могут быть определены экспериментально на основе опытов холостого хода (xx) и короткого замыкания (кз) соответствующих клемм четырёхполюсника.
Формулы для определения параметров четырёхполюсника на основе опытов холостого хода и короткого замыкания
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[Z] |
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[Y] |
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[H] |
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U |
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I H |
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U |
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H |
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U |
1 |
1 |
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2 |
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1 |
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1 |
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2 |
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I |
1 |
|
1 |
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11 |
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2 |
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12 |
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I |
Z |
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I |
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I |
U |
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Y |
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U |
Y |
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I H |
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U |
|
H |
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2 |
1 |
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21 |
2 |
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22 |
2 |
1 |
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21 |
2 |
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22 |
|
2 |
|
|
1 |
|
|
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21 |
|
2 |
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22 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Z |
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|||||||||||||||
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11 |
|
1 |
|
1 |
|
2,2' xx |
|
|
Y |
11 I1 |
|
U1 |
|
|
2,2' кз |
|
|
|
|
11 |
1 |
|
|
1 |
|
|
|
2,2' кз |
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|
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Z |
|
U |
|
I |
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H |
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U |
U |
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12 |
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1 |
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2 |
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1,1' xx |
|
|
Y |
12 I1 |
|
U2 |
|
1,1' кз |
|
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12 |
1 |
|
|
|
2 |
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1,1' xx |
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U |
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I |
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I |
I |
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Z |
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2,2' xx |
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Y |
21 I2 |
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U1 |
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2,2' кз |
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U |
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I |
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2 |
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2 |
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Y |
22 I2 |
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U2 |
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1,1' кз |
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2 |
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Продолжение таблицы
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[G] |
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[B] |
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G I G |
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2,2' хх |
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B |
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1,1' хх |
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2,2' кз |
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U |
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I' |
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1,1' кз |
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G U |
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U |
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2,2' хх |
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1,1' хх |
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22 |
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2 |
2 |
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1,1' кз |
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A |
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I |
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I' |
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2,2' кз |
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B |
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I |
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I' |
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1,1' кз |
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22 |
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1 |
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2 |
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22 |
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2 |
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1 |
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ПРИЛОЖЕНИЕ 3
B-параметры Т- и П-образного четырёхполюсников. Связь между параметрами четырёхполюсников
На рисунке ниже приведены схемы Т- и П-образного четырёхполюсников, реализованных на активных сопротивлениях. Здесь же представлены аналитические выражения для В- параметров четырёхполюсников.
R1 |
R3 |
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R1 |
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R2 |
R2 |
R3 |
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R3 |
R1 R3 |
R1 R3 |
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R1 |
R1 |
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1 |
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1 |
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||||||
R |
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R |
R |
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[B] 1 |
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R |
2 |
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[B] R R R |
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R |
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2 |
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2 |
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1 |
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1 |
2 3 |
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1 |
1 |
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R2 |
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R2 |
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R2 R3 |
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R3 |
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а |
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б |
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27 |
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Соотношения между первичными параметрами четырёхполюсника отражены в таблице. Символом в таблице обозначен определитель соответствующей матрицы первичных параметровчётырехполюсника,например, B B11 B22 B21 B12.
Связь между первичными параметрами четырёхполюсников
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[Z] |
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[H] |
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[G] |
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[А] |
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[B] |
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Y |
22 |
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Y |
12 |
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H |
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H |
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1 |
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G |
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A |
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A |
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B |
1 |
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Z11 |
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Z12 |
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12 |
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11 |
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22 |
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H |
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H |
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G |
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G |
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B21 |
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B21 |
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[Z] |
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Y |
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Y |
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22 |
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22 |
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11 |
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11 |
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A21 |
A21 |
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Z21 Z22 |
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Y |
21 |
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Y |
11 |
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H |
21 |
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1 |
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G |
21 |
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|
G |
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1 |
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A22 |
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B |
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B11 |
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Y |
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Y |
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H |
22 |
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H |
22 |
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G |
11 |
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G |
11 |
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A21 |
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A21 |
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B21 |
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B21 |
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Z22 |
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Z12 |
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Y |
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Y |
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1 |
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H |
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G |
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G |
12 |
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A22 |
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A |
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B11 |
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1 |
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11 |
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12 |
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H |
11 |
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|
H |
11 |
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G |
22 |
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G |
22 |
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A12 |
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|
A12 |
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B12 |
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B12 |
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[Y] |
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Z |
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Z |
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Y |
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Y |
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Z21 |
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Z11 |
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21 |
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H |
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H |
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B |
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B22 |
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Z |
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Z |
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H |
11 |
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G |
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G |
22 |
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A12 |
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A12 |
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B12 |
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B12 |
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