Программа схемотехнич моделир Micro-Cap 8 М.А.Амелина 2007-600RM (967609), страница 69
Текст из файла (страница 69)
° Я вЂ” 0-фактор фильтра. Это мера резонансных свойств фильтра вблизи центральной частоты (добротность). Фильтры задержки (Оеlау НИегз) ° Оа!п — коэффициент передачи на нижних частотах в децибелах. ° Огбег — порядок фильтра, всегда равный двум для данного типа. ° Ое(ау- задержка, вносимая фильтром, в секундах.
Синтез пассивных фильтров Синтез пассивных фильтров осуществляется аналогично синтезу активных фильтров. Соответствующий вид синтеза выбирается из пункта меню Оеидп. Так же как и при синтезе активных фильтров, здесь можно выбрать тип фильтра, его основные параметры, вид амплитудно-частотной характеристи- ки, схемную реализацию. Затем программа синтеза создаст требуемую схему фильтра. Основные типы фильтров: ° 1.оие разз (Фильтры нижних частот), ° Н)дй раза (Фильтры верхних частот), ° Валдразз (Полосовые фильтры), ° Иогсгг (Заграждающие фильтры). Типы частотных характеристик: ° Батерворта, ° Чебышева. Схемные реализации фильтров могут быть двух видов: ° Згалдагд (Стандартная), ° Риа! (Дуальная). Математическое описание фильтров Точные математические выражения аппроксимирующих полиномов для используемых звеньев фильтров показаны ниже.
Следует отметить, что 0— зто комплексная частота, нормированная к заданной проектировщиком характерной частоте Го Принятые обозначения Р- частота. 5 = г' 2х Р' — комплексная круговая частота. б Р У = .= ~' — — нормированная комплексная частота. 2к'~г ЕΠ— частота полюса, 1 ц. ДΠ— О-фактор. З15 ГГ/гаералглеа сяематехггачесеага лгаделаравйг/ия Ысг/2Са~-В РМ вЂ” частота нуля, Гц. (только для эллиптических и инверсных фильтров Чебышева). Рг — верхняя граничная частота для ФНЧ.
Нижняя граничная частота для ФВЧ. Средняя (центральная) частота для полосового и заграждающего фильтров. Указанная центральная частота может быть изменена незначительно программой синтеза для получения симметричной полосы пропускания/задержания. Подгонка частоты ЕО просматривается в директиве .дейпе О... на поле схемы. Например, для фильтра Батерворта, использующего по умолчанию центральную частоту 1000 Гц, полосу пропускания 100, в действительности центральная частота 998,75 Гц. ЕГО=/гО(рс — нормированная частота полюса.
Передаточные функции фильтров низких частот (1.оиг Раээ) 1 Батерворта (Вц11епногй) Г((/) =- и' - — ь1 '«о 1 Чебышева (СлеЬуэпеч) Р((/) =- Ро Передаточные функции фильтров высоких частот (Н(уй Рази) 2 Батерворта (Вцйепкогй) Р((/) =- и' - — -1 0о (/2 Чебышева (СпеЬуэлеч) Р((/) = 2 + г И'„Д, В", Передаточные функции лолосовых фильтров (Валдрааа) Батерворта (Вцйепкогй) Р((/) = (/ (/' + 'уо '0о ~о 1/ Чебышева (СлеЬуэлеч) Р'((/) = + г г цо 'Ро ~о 317 и Сггннгех аннгианых и нассисных с)гильтраа Передаточные функции заграждающих фильтров ()г)ото)г) (У' -ь1 Батерворта (Вцггегаог(гг) Р(У) = Ьх гг Чебышева (С)гебузпеч) гс(У) = и+ — + —, г )уе 0е "" Диалоговое окно синтеза пассивных фильтров Функция синтеза пассивных фильтров выбирается из меню ОЕЫгьй.
Выбор указанного пункта меню вызывает появление следующего диалогового окна (рис. 9.12). тнГгтьтнти. аатжВГАог')гг-=-: ~~е1 .:. Рис. 9.12. Диалоговое окно синтеза пассивных фильтров и его закпадка Оезгдп Диалоговое окно имеет 3 основные закладки, доступ к которым осуществляется мышью ипи с помощью нажатия ТАВ. Оев)дп. Эта закладка позволяет выбрать тип фильтра (ФНЧ, ФВЧ...), спецификации и тип характеристики (Батерворта, Чебышева и т. д.). Каждый раз, когда вы делаете выбор в каждой группе параметров, в нижнем правом углу меняется число звеньев, расположение полюсов и нулей, величина добротности О. Можно редактировать частоты полюсов ЕО и добротность С)0 дпя подгонки формы частотной характеристики.
318 Пуограмма схемомехннчеокоеохчоделироеанен й!!етоГар-о !гпр!еглеп1вт)оп. Эта закладка позволяет выбрать реализацию пассивного фильтра, включая и используемую схему. Также она позволяет выбрать, будут ли применяться точные значения пассивных компонентов или приближенные из стандартных рядов, надо ли производить масштабирование величин, выбирать точные исходные или загружаемые сопротивления. Орболв. В этой закладке выбирается точность и способ представления используемых пассивных компонентов, графики для построения при нажатии Вокге, сохранение синтезированного фильтра в виде макромодели или схемы, перенос результатов синтеза в текущую схему или создание новой. Оев(дл Закладка Оев)цл содержит 3 секции.
Туре. В этой секции вы можете выбрать один из основных типов фильтров: ° (.оа раве (ФНЧ), ° Н!цл раве (ФВЧ), ° Вапбразз (Полосовой), ° )х)о!сп (Заграждающий). йевропве. В этой секции вы можете выбрать математическую аппроксимацию идеального фильтра: ° Вийепхюг)п (Батерворта), ° СЛе!зузЛеч (Чебышева). Разные аппроксимации требуют различных компромиссов при конструктивной реализации. Фильтры Батерворта требуют больших схемотехнических затрат для реализации заданных параметров, но имеют приемлемое изменение времени задержки. Аппроксимации полиномами Чебышева требуют меньшего количества звеньев, но имеют более заметные изменения времени задержки.
Число звеньев для реализации фильтра показано справа от типа аппроксимации. Врес)т)са1)олв. Здесь вводятся численные значения параметров для выбранного фильтра. Имеется два способа задания параметров фильтра— Мове 1 и Мог)е 2. В режиме Мосе 1 указываются функциональные характеристики фильтра, такие, как коэффициент передачи в полосе пропускания, частота среза, граничные частоты полос задержания Рз, ослабление в полосе задержания. Указывается весь список параметров, которые хотят получить от готового фильтра, а программа вычисляет количество звеньев фильтра, требуемых для их достижения, используя выбранную аппроксимацию.
В режиме Мог)е 2 задаются лишь основные параметры и число звеньев. Ро)ев впх! брегов. Эта секция показывает численные значения полюсов и добротности Оз выбранной полиномиальной аппроксимации. Она, в сущности, представляет математическое описание фильтра. Если вносятся изменения в поля типа фильтра (Туре), аппроксимации (!хезропзе) и параметров (Врес)()са!)опз), то программа заново вычисляет полиномиальные коэффици- 9 С'интах активных и пиааивных фильтров 319 енты и обновляет значения этой секции.
Если с помощью нажатия соответствующих кнопок выведены графики (диаграммы Боде, переходная, импульсная характеристики) для идеального фильтра, программа также перерисовывает заново и их графики. График является идеализированной характеристикой, поскольку он вычисляется по стандартной полиномиальной формуле для выбранной характеристики, причем рассчитанные величины РО и ОО доступны для редактирования.
Этот график может быть реализован в точности только при наличии совершенных компонентов. Реальный фильтр, изготовленный( из реальных компонентов, может вести себя по-другому. После синтеза фильтра можно запустить анализ и посмотреть, насколько полученный фильтр соответствует заданной характеристике. Реальная схема может быть выполнена на компонентах из ограниченного перечня стандартных катушек и конденсаторов. При этом номиналы реальных компонентов будут лишь приближенно равны рассчитанным, поэтому могут сильно изменять ход частотной характеристики реального фильтра. При нажатии кнопки Вогге выводятся графики частотных характеристик для коэффициента передачи, фазы и групповой задержки (в одном графическом окне или в разных). Возможен вывод графика лишь одной из указанных величин при соответствующих установках в закладке Орала.
1гпр!етел!а1гол Эта закладка диалогового окна позволит выбрать, как осуществить конструктивную реализацию фильтра. Она имеет несколько основных секций. С!гсц)т. Эта секция позволяет указать, надо ли использовать при реализации фильтра стандартные пассивные (.С-цепи или их дуальные эквиваленты. йев(в(ог Ча1цев. Эта секция позволяет указать, следует ли использовать точные значения исходных сопротивлений или выбирать их из указанного файла, содержащего стандартные ряды. Этот выбор используется только для единственного номинала исходного сопротивления, указанного в позиции Яоигсе)( оаг( 1тез(згог.
Сврасйог Ча)цев. Эта секция позволяет указать, следует ли использовать точные значения емкостей или выбирать их из указанного файла, содержащего стандартные ряды номиналов. 1пг1цс(ог Чв!цев. Эта секция позволяет указать, следует ли использовать точные значения индуктивностей или выбирать их из указанного файла, содержащего стандартные ряды номиналов. 1гпрег)алое Зса1е Рвс1ог (масштабный множитель полного импеданса). Эта секция позволяет указать масштабный множитель, применяемый ко всем величинам пассивных компонентов. На этот коэффициент умножаются сопротивления всех резисторов и индуктивности всех катушек и делятся емкости всех конденсаторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
