Пассивные полосовые и режекторные фильтры.

Основные понятия линейных электрических цепей. Аттенюаторы. Идеальные и реальные источники напряжения. Источники тока.

Резистор - (сопротивление). Подключение – последовательные/параллельное.

Это активный элемент (не зависит от частоты). Такие элементы усиливают электрический сигнал за счет источника питания. Пассивные элементы рассеивают энергию.

Аттенюатор – это делитель напряжения.

Конденсатор – параметр емкости.

Катушка (Индуктивность) - это элемент, в котором энергия электрического тока, превращается в энергию магнитного поля.

Трансформатор – пассивный элемент. Не усиливает мощность. Состоит из двух катушек (первичной и вторичной обмотки).

; ;

Электрическая цепь – совокупность связанных между собой электрических элементов, по которым протекает электрический ток.

Напряжение – это энергия, которая затрачена на перемещение единичного положительного заряда из точки с низким потенциалом, в точку с высоким.

Ток – это скорость перемещения электрического заряда.

Мощность – работа, совершающаяся за единицу времени.

Идеальный источник напряжения обеспечивает напряжение, независимо от нагрузки => не зависит от тока.

Реальный источник напряжения имеет внутреннюю нагрузку, в отличии от идеального, который не зависит от нагрузки:

I – источник тока.

Идеальный: Поддерживает постоянный ток во внешней цепи, независимо от величины сопротивления нагрузки и приложенного напряжения.

Реальный: Имеет ограниченный диапазон напряжения. ВЫХ ток нельзя считать абсолютно постоянным.

Работает в режиме, близком к короткому замыканию.

(2)4 Пассивные фильтры низких частот. Пассивные ФНЧ - интегр цепь (сигнал на выходе изменяется пропорционально интегралу входного сигнала). Схема, которая без изменений передает сигналы низких частот, а на высоких обеспечивает затухание сигналов и запаздывание их по фазе относительно ВХ сигнала.

Uвых = Uвх - U_R

U_R = I * R

J = Uвх/R + ХС = Iс

Xc = -1/jwc

ЛАЧХ (верхний), ФЧХ (нижний).Для анализа схемы во временной области подаем на ВХ положительный и отрицательный скачок напряжения:

Описание в частотной области. Для расчета частотной характеристики применим формулу отношения напряжений:

Если , тогда

Описание во временной области. Единичный скачок. В качестве меры времени установления выходного напряжения принята постоянная времени τ=RC Идеальный интегратор.

(3)5. пассивный ФВЧ – дифференцирующая цепь (Uвх пропорционально производной входного сигнала) – схема, которая без изменений передает сигналы высоких частот, а на низких обеспечивает затухание сигналов и опережение их по фазе относительно входного сигнала.

Uвых= Uвх- Uс, Uс=I/Xc, Xc=-1/jωc, Uвых =Ic*R

Дифференциатор:

– идеальный дифференциатор

ЛАЧХ и ФЧХ ФВЧ

φ=45^о-фазовый сдвиг.

Подадим на вход единичный скачек:

Выходное напряжение повторяет скачек напряжения от нуля до U_I, затем убывает по экспоненте снова до нуля. Если входное напряжение скачком изменяется от U_I до нуля, то Uвых скачком уменбшается от нуля до - U_I.

Uср=0. т.к. через конденсатор не может протекать постоянный ток, =>RC-цепь не пропускает постоянную сигнала. Чем выше составляющая времени, тем дольше разряжается конденсатор.

- прохождение последовательности однополярных импульсов через ФВЧ (Uср=0).

Пассивные полосовые и режекторные фильтры.

ППФ – последовательное соединение ФНЧ и ФВЧ, пропускает сигналы в заданной полосе частот и подавляет сигналы другого частотного диапазона.

Фазовый сдвиг φ=0, коэфф-т передачи равен 1/3. К_∑=К_фнч-К_фвч.

АЧХ и ФЧХ:

ПЗФ – подавляет сигнал в заданной полосе частот:

Сигналы высоких частот передаются через 2 конденсатора С, а сигналы низких частот – через резисторы R.

Структурная схема:

Область средних частот:

Uвых=Uвых фнч – Uвых фвч

на f₀ – вх. сигнал полностью подавляется.

Дата добавления: 2015-10-26