21. Влияние потерь в элементах и несогласованности нагрузок на электрические характеристики фильтров.

Практические фильтры вследствие потерь в элементах имеют затухание в полосе пропускания, не равное 0, а в полосе задерживания – меньшее, чем в идеальном фильтре. Обусловливает-ся это в основном потерями в катушках индуктивности. Потери в катушке оценивают ее добротностью:

или коэффициентом потерь: .

Влияние несогласованности на затухание фильтра:

В рабочих условиях затухание фильтра в полосе пропускания не равно 0, а в полосе задерживания может быть меньше собственного затухания , определяемого формулой:

Вычислим рабочие параметры фильтра при :

Отсюда:

В полосе пропускания фильтра ,,активно. Учитывая, чтои

Т.о. рабочее затухание фильтра в полосе пропускания не равно 0 и изменяется с частотой, поскольку от последней зависят фазовая постоянная b и Z_x.

Влияние несогласованности на фазовый сдвиг:

В полосе пропускания фильтра ,

Рабочий фазовый сдвиг – угол комплексного числа, стоящего под знаком логарифма

22. Недостатки фильтров типа к. Звенья фильтров типа m. Построение комбинированных фильтров.

Недостатки фильтров типа К:

1. медленный рост затухания фильтров на частотах полосы задерживания;

2. значительная зависимость их характеристических сопротивлений от частоты, не позволяющая достаточно точно согласовать фильтры с нагрузками на всех частотах полосы пропускания, вследствие чего затухание фильтра на этих частотах возрастает.

Качественными считается фильтр, имеющий активное и независимое от частоты характеристическое сопр-е в полосе пропускания и достаточно постоянное затухание в полосе задерживания. Для этого применяют комбинированные фильтры, содержащие звенья типа m.

Комбинированный фильтр получим цепочечным соединением полузвена типа K с последовательно производным или парал-но-производным полузвеном m. В первом случае фильтр строят по несимметричной схеме П, во 2ом – по несимм. Т.

Однако для получения затухания комбинированноrо фильтра, равнoro сумме затуханий фильтров типов k и т, оба фильтра должны бьть рассчитаны на одну и ту же частоту среза и иметь одинаковые xapaктe­ристические сопротивления в месте соединения.

Полюс затухания

Число элементов

23. Расчет элементов полузвеньев типа m.

Последовательно-производное фильтр строят по несимметричной схеме П(1). Параллельно-производное - по несимметричной схеме Т(2). В месте соединения полузвеньев необходимо согласовать их характеристические сопротивления. В схеме 1 д.б. согласованы сопр-я Z_Tk и Z_Tm, а во 2 – Z_Пk и Z_Пm.

Где Z_{1 k} и Z_1m – сопр-я, образующие схему типа m.

Т.к. Z₁ и Z_1m одного знака, то ,m=const

Отсюда

Т.о. согласование характеристич. сопр-й возможно только при m≤1.

Для схемы 2: если ,m=const

Если m=1, то ФНЧ типа m становится ФНЧ типа К

24. Характеристики фильтров типа m низких частот. Влияние параметра m на электрические хар-ки фильтров. При и

При :

При :

После частоты знаки сопр-йZ_1m и Z_2m одинаковые, затухание рассчитываем:

При величина

при

Значит

Рассм. зав-ть от частоты фазового сдвига:

При :

При :

При :

Характеристическое сопр-е:

Для последовательно-производного полузвена:

Для параллельно-производного:

Если м=1 то это ФНЧ типа К