Зміст
1 Введення 3
2 Вихідні дані для розрахунку пасивних RC-фільтрів 4
3 Розрахунок параметрів елемента фільтра 5
4 Висновок 8
Додаток А 9
Додаток Б 10
Список використаних джерел 11
1 Введення
Частотні фільтри електричних сигналів (далі - фільтри) призначені для підвищення завадостійкості різних електронних пристроїв і систем, у тому числі і систем управління на їх основі. Вони широко застосовуються в автоматиці, радіотехніці, вимірювальної техніки, техніки зв'язку, електронної обчислювальної техніки і т.д. Фільтри забезпечують виділення сигналу з перешкод при наявності відмінностей у їх частотних спектрах.
Ідеальні фільтри не послаблюють сигнал у смузі пропускання і повністю виключають проходження сигналу в смузі затримання, володіючи нескінченно великою крутизною амплітудно-частотної характеристики на частоті зрізу.
Аналогічні параметри реальних фільтрів кінцеві і залежать як від застосовуваних електрорадіоелементів (надалі - елементів схеми або просто - елементів), так і від схемотехнічних рішень.
Класифікують фільтри в основному, з огляду на:
- Вид амплітудно-частотної характеристики (в залежності від смуги пропускання і смуги затримання);
- Структуру схеми (Г -, Т -, П - структури і т.д.);
- Вживані елементи (RC - фільтри, LC - фільтри, кварцові фільтри, електромеханічні фільтри і т.д.);
- Особливості побудови схем паралельного та послідовного плеча (фільтри типу К і M);
- Відсутність або наявність у схемі фільтра джерела енергії (пасивні та активні фільтри) і т.д. [1]
2 Вихідні дані для розрахунку пасивних RC-фільтрів
3 Розрахунок параметрів елемента фільтра
Дано:
С = 39.1 нФ
f c = 4 .4 кГц
R =?
Малюнок 1 - Вихідна Г-структура фільтра нижніх частот
Схема електрична принципова ФНЧ RC-типу Г-структури
(Див. додатку А).
Частота зрізу RC-фільтра Г-структури визначається за формулою:
Для Г-структури:
С = 39,1 нФ
R = 9,26 кОм
Малюнок 2 - Т-структура фільтра нижніх частот
Для Т-структури:
З = 39 нФ
R 1, R 2 = R / 2 = 9,26 / 2 = 4,63 кОм
Переводимо в Г-структуру:
З = 39 нФ
R = 4700х2 = 9400 Ом
Зробимо перерахунок частоти зрізу фільтра з обраним значенням опору:
Визначимо абсолютну похибку частоти зрізу фільтру:
Визначимо відносну похибку частоти зрізу фільтру:
Схема електрична принципова ФНЧ RC-типу Т-структури
(Див. додатку Б).
4 Висновок
Відносна похибка частоти зрізу фільтра при заміні не перевищує 5%, це означає, що отримана частота зрізу дорівнює розрахункової.
Список використаних джерел
1. Коротченко Ю. І. Частотні фільтри електричних сигналів: пасивні фільтри. Практичне керівництво з виконання розрахунково-графічної роботи. - Оренбург: ГОУ ОДУ, 2005 .- 21 с.
2. ГОСТ 2.701-84 ЕСКД. Схеми. Види і типи. Загальні вимоги до виконання. - Натомість ГОСТ 2.701-76. Введено 01.07.1985. - М.: Видавництво стандартів, 1985. - 16 с.
3. ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила виконання електричних схем. - Натомість ГОСТ 2.702-69. Введено 01.07.1977. - М.: Видавництво стандартів, 1985. - 31 с.
4. ГОСТ 2.721-74 ЕСКД. Позначення умовні графічні в схемах. Позначення загального застосування. - Натомість ГОСТ 2.721-68, ГОСТ 2.783-69. Введено 01.07.1975. - М.: Видавництво стандартів, 1983. - 22 с.
5. ГОСТ 2.728-74 ЕСКД. Позначення умовні графічні в схемах. Резистори, конденсатори. - Натомість ГОСТ 2.728-68, ГОСТ 2.729-68, ГОСТ 2.747-68. Введено 01.07.1975. - М.: Видавництво стандартів, 1983. - 22 с.
Додаток А
Схема електрична принципова ФНЧ RC-типу T-структури
1 Введення 3
2 Вихідні дані для розрахунку пасивних RC-фільтрів 4
3 Розрахунок параметрів елемента фільтра 5
4 Висновок 8
Додаток А 9
Додаток Б 10
Список використаних джерел 11
1 Введення
Частотні фільтри електричних сигналів (далі - фільтри) призначені для підвищення завадостійкості різних електронних пристроїв і систем, у тому числі і систем управління на їх основі. Вони широко застосовуються в автоматиці, радіотехніці, вимірювальної техніки, техніки зв'язку, електронної обчислювальної техніки і т.д. Фільтри забезпечують виділення сигналу з перешкод при наявності відмінностей у їх частотних спектрах.
Ідеальні фільтри не послаблюють сигнал у смузі пропускання і повністю виключають проходження сигналу в смузі затримання, володіючи нескінченно великою крутизною амплітудно-частотної характеристики на частоті зрізу.
Аналогічні параметри реальних фільтрів кінцеві і залежать як від застосовуваних електрорадіоелементів (надалі - елементів схеми або просто - елементів), так і від схемотехнічних рішень.
Класифікують фільтри в основному, з огляду на:
- Вид амплітудно-частотної характеристики (в залежності від смуги пропускання і смуги затримання);
- Структуру схеми (Г -, Т -, П - структури і т.д.);
- Вживані елементи (RC - фільтри, LC - фільтри, кварцові фільтри, електромеханічні фільтри і т.д.);
- Особливості побудови схем паралельного та послідовного плеча (фільтри типу К і M);
- Відсутність або наявність у схемі фільтра джерела енергії (пасивні та активні фільтри) і т.д. [1]
2 Вихідні дані для розрахунку пасивних RC-фільтрів
| Варіант | 15 |
| Тип фільтру | ФНЧ |
| Структура фільтра | Т |
| С, нФ | 39,1 |
| f c, кГц | 4,4 |
| R, кОм | ? |
3 Розрахунок параметрів елемента фільтра
Дано:
С = 39.1 нФ
f c = 4 .4 кГц
R =?
Малюнок 1 - Вихідна Г-структура фільтра нижніх частот
Схема електрична принципова ФНЧ RC-типу Г-структури
(Див. додатку А).
Частота зрізу RC-фільтра Г-структури визначається за формулою:
Для Г-структури:
С = 39,1 нФ
R = 9,26 кОм
| Позначення | Розрахункові (вихідні) дані | Номінальне значення (Е24) |
| C | 39,1 нФ | 39 нФ |
| R | 9,26 кОм | 9,26 кОм |
Малюнок 2 - Т-структура фільтра нижніх частот
Для Т-структури:
З = 39 нФ
R 1, R 2 = R / 2 = 9,26 / 2 = 4,63 кОм
| Позначення | Розрахункові (вихідні) дані | Номінальне значення (Е24) |
| C | 39,1 нФ | 39 нФ |
| R | 4,63 кОм | 4,7 кОм |
З = 39 нФ
R = 4700х2 = 9400 Ом
Зробимо перерахунок частоти зрізу фільтра з обраним значенням опору:
Визначимо абсолютну похибку частоти зрізу фільтру:
Визначимо відносну похибку частоти зрізу фільтру:
Схема електрична принципова ФНЧ RC-типу Т-структури
(Див. додатку Б).
4 Висновок
Відносна похибка частоти зрізу фільтра при заміні не перевищує 5%, це означає, що отримана частота зрізу дорівнює розрахункової.
Список використаних джерел
1. Коротченко Ю. І. Частотні фільтри електричних сигналів: пасивні фільтри. Практичне керівництво з виконання розрахунково-графічної роботи. - Оренбург: ГОУ ОДУ, 2005 .- 21 с.
2. ГОСТ 2.701-84 ЕСКД. Схеми. Види і типи. Загальні вимоги до виконання. - Натомість ГОСТ 2.701-76. Введено 01.07.1985. - М.: Видавництво стандартів, 1985. - 16 с.
3. ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила виконання електричних схем. - Натомість ГОСТ 2.702-69. Введено 01.07.1977. - М.: Видавництво стандартів, 1985. - 31 с.
4. ГОСТ 2.721-74 ЕСКД. Позначення умовні графічні в схемах. Позначення загального застосування. - Натомість ГОСТ 2.721-68, ГОСТ 2.783-69. Введено 01.07.1975. - М.: Видавництво стандартів, 1983. - 22 с.
5. ГОСТ 2.728-74 ЕСКД. Позначення умовні графічні в схемах. Резистори, конденсатори. - Натомість ГОСТ 2.728-68, ГОСТ 2.729-68, ГОСТ 2.747-68. Введено 01.07.1975. - М.: Видавництво стандартів, 1983. - 22 с.
Додаток А
Схема електрична принципова ФНЧ RC-типу T-структури