- •15. Цепочечное соединение 4хполюсников при согласованных нагрузках. Собственные параметры передачи 4хполюсников Zx и g.
- •16. Единицы измерения затухания. Уровни напряжения, тока и мощности. Связь между уровнями сигнала на входе и выходе тракта передачи сигналов и его затуханием.
- •17. Электрические фильтры. Классификация. Простейшие частотные электрические фильтры. Условия пропускания и задерживания цепочечных схем.
- •21. Влияние потерь в элементах и несогласованности нагрузок на электрические характеристики фильтров.
- •22. Недостатки фильтров типа к. Звенья фильтров типа m. Построение комбинированных фильтров.
- •23. Расчет элементов полузвеньев типа m.
- •25. Характеристики фильтра типа m высоких частот.
- •26. Искажения сигналов в трактах передачи. Корректоры ачх и фчх трактов передачи сигналов. Порядок синтеза схемы корректора ачх с заданными свойствами.
15. Цепочечное соединение 4хполюсников при согласованных нагрузках. Собственные параметры передачи 4хполюсников Zx и g.
Рассм. каким д.б. сопр-е приемника Zн одного 4хполюсника, чтобы оно совпадало с вх. сопр-ем Zвх.
Найдем Zн=Zх, при котором Zвх=Zн =Zх:
Пусть 4хполюсник симметричен и A=D:и
Сопр-е Zх – характеристическое сопр-е 4хполюсника определяет отношение напряжения к току на его входе и выходе при нагрузке на сопр-е Zх. Нагрузка 4хполюсника на приемникназ-сясогласованной. При согласованной нагрузке:
k – коэффициент передачи.
Часто для характеристики свойств 4хполюсника пользуются величиной:
g – постоянная передачи 4-х п
При согласованном цепочечном соединении 4хполюсников их логарифмические характеристики g складываются.
Параметры Zх и g – собственные параметры 4хполюсника.
16. Единицы измерения затухания. Уровни напряжения, тока и мощности. Связь между уровнями сигнала на входе и выходе тракта передачи сигналов и его затуханием.
Собственным затуханием наз-ют величину , которую можно выразить через мощности в начале линиии в ее конце.
1дБ=0,115Нп
Затухание измеряют и рассчитывают в децибелах (дБ), белах (Б) и неперах (Нп). Децибел – это затухание, при котором отношение мощности на входе линии к мощности на выходе ее равно 1,26.
Логарифмические единицы – бел, децибел и непер – определяют отношение 2х напряжений, 2х токов и 2х мощностей. Число логарифмических единиц, показывающих во сколько раз одна величина больше другой заданной, наз-ют уровнем измеряемой величины.
Если задано напряжение 1В, то уровень напряжения 2,718В равен +1Нп по отношению к 1В, т.к. Величину +1Нп наз-ютотносительным уровнем напряжения 2,718 относительно 1В.
Мощность 1мВт, напряжение 0,775В и ток 1,29А – мощность, напряжение и ток нулевого уровня. Результат измерения мощности, напряжения или тока в логарифмических единицах по отношению к величинам нулевого уровня наз-ют абсолютным уровнем измеряемых величин.
Если напряжения и токи в начале и в конце согласованной линии измеряют в уровнях, то собственное затухание линии, дБ:
В несогласованных цепях связи при определении затухания возникает необходимость в расчете разности уровней мощности на входе и выходе цепи:
Учитывая: , а
Получим:
17. Электрические фильтры. Классификация. Простейшие частотные электрические фильтры. Условия пропускания и задерживания цепочечных схем.
Электрический фильтр – это линейный 4хполюсник, который из подводимого к его входу сложного колебания, пропускает токи определенной полосы частот и задерживает токи частот, лежащие вне этой полосы.
Классификация: ФНЧ, ФВЧ, полосовые фильтры (ПФ), режекторные фильтры (РФ). В зависимости от используемых элементов фильтры делятся на: rC, LC, кварцевые, электромеханические и др.
Простейшими частотными фильтрами могут служить цепи rC. Они имеют худшие, чем у LC, фильтрующие свойства.
Частотные электрические фильтры используют также для отделения сигналов от помех, ограничения частотного спектра сигналов, устранения переменных составляющих напряжения питания. Свойства фильтров пропускать или задерживать гармонические колебания с разными частотами характеризуются частотной зависимостью какой-либо функции передачи, определяющей изменение амплитуды колебания при прохождении его через фильтр. Практически используют:
Модуль функции передачи фильтра:
Логарифмическую амплитудно-частотную характеристику фильтра в децибелах:
Затухание фильтра в неперах:
В децибелах:
Условия пропускания и задерживания цепочечных схем.
Полоса Пропускания или 2*Rбольше
Полоса Задержки 2*R=
Частота среза fс
R-номинальное характеристическое сопротивление фильтра
18. ФНЧ типа К, его электрические характеристики. Определение элементов схемы по заданным параметрам передачи.ФНЧ должен пропускать токи с , включая постоянный ток, и задерживать токи с более высокими частотами. Эти свойства имеет цепочечный 4хполюсник, у которого в качествеZ1 включено индуктивное сопротивление, а в качестве Z2 – емкостное.
Для них:
, ,,хар соп
Частоту среза определяют: , значит. Для определения характеристик фильтра, рассмотрим соотношение:,
где Ω – относительная частота.
1. Затухание и фазовая постоянная звена ФНЧ
В полосе пропускания на частотах , Ω<1
В полосе задерживания на частотах , Ω>1
,
При Ω>>1:
2. Характеристическое сопротивление
Формулы для определении элементов схемы:
,
19. ФВЧ типа К, его электрические характеристики. Определение элементов схемы по заданным параметрам передачи. ФВЧ должен пропускать с нулевым затуханием токи с частотами выше заданнойи задерживать токи с более низкими частотами и постоянный ток. Эти свойства имеет цепочечный 4хполюсник, у которого в качествеZ1 включено емкостное сопротивление, а в качестве Z2 – индуктивном.
Для них:
, ,,
Частоту среза определяют: , значит. Для определения характеристик фильтра, рассмотрим соотношение:,
где Ω – относительная частота.
1. Затухание и фазовая постоянная звена ФНЧ
В полосе пропускания на частотах , Ω>1
,
В полосе задерживания на частотах , Ω<1
,
В полосе пропускания
2. Характеристическое сопротивление
Формулы для определении элементов схемы:
,
20. Полосно-пропускающий и режекторный фильтры типа К.ППФ – 4хплюсник, кот. пропускает без затухания эл. колебания с угловыми частотами, лежащими в полосе от ω1 до ω2 и оказывает затухания колебаниям с частотами вне этой полосы.
В последовательной их ветви есть емкость, препятствующая току с низкими частотами, и индуктивность - току с высокими частотами. Емкость и индуктивность парал-ного контура, наоборот, пропускает токи с очень низкими и очень высокими частотами.
Св-ва ПФ: на частотах ниже резонансной Z1 – емкостное, Z2 – индук-тивное (как ФВЧ); на частотах выше резонансной – наоборот (ФНЧ).
Характеристики ПФ:
Z1 и Z2 д.б. взаимообратны. Для ПФ это возможно при:
Отсюда
,
РФ – пропускают все частоты ниже ω1 и выше ω2 и вносит затухание на частотах ω1 < ω < ω2. У ПЗФ элементы схемы обратны ППФ.