Расчет фильтрующей цепи

Высшие гармоники тока или напряжения, образованные в результате работы транзистора УМ в нелинейном режиме с Q = 90°, должны быть ослаблены в нагрузке передатчика (фидере) до уровня, определенного в задании на курсовую работу. С этой целью на выходе передатчика включается фильтр. Заданную фильтрацию гармоник, в первую очередь наиболее интенсивных - второй и третьей, фильтрующая цепь должна обеспечить в рабочем диапазоне частот передатчика при заданном уровне колебательной мощности и высоком КПД.

Исходные данные для расчета:

- диапазон рабочих частот от fН = 6 МГц до fВ = 11 МГц

- RН = WФ = 75 Ом – сопротивление нагрузки

- КБ.Н. ³ 0,8 – допустимое значение КБВ нагрузки

- КБ.ВХ. ³ 0,7 – допустимое значение КБВ на входе фильтрующей цепи

- aДОП = -50 дБ – допустимый уровень высших гармоник в нагрузке передатчика

- aСЦ » 0 – дополнительное затухание, вносимое согласующей цепью

- aГN – относительный уровень высших гармоник напряжения (или тока) на выходе УМ. Величина aГN определяется схемой и режимом работы УМ. Для рассматриемого случая (однотактный УМ в недонапряженном или критическом режиме):

Для наиболее значимой второй гармоники при Q = 90° a2(Q) = 0,212.

Тогда aГ2 » -7,5 дБ.

Непосредственно расчет:

1. Коэффициент перекрытия передатчика по частоте:

КfП = fВ / fНКfП = 1,833

Так как КfП < (1,6 ¸ 1,9) устанавливаем один фильтр.

2. Граничные частоты фильтра совпадают с соответствующими частотами fН = 6 МГц и fВ = 11 МГц передатчика.

3. КБВ, который должна обеспечить колебательная система:

КБ.Ф. = КБ.ВХ / КБ.НКБ.Ф. = 0,875

4. Неравномерность АЧХ в полосе пропускания фильтрующей цепи:

d = 0,004

Da = 0,02 дБ

5. Минимальное затухание, которое должен обеспечить фильтр в полосе задерживания:

aФN ³ -aДОП + aГN + aСЦaФ2 ³ 42,5 дБ

6. Нормированная частота в полосе задерживания (для ФНЧ):

WЗN = N / КfПWЗ2 = 1,09

7. При выборе схемы фильтра необходимо обеспечить малое входное сопротивление на частотах высших гармоник. В частности, для однотактного УМ ФНЧ должен начинаться с параллельной емкости С1. Для рассматриемого случая aФ2 > (20 ¸ 30) дБ и WЗ2 < (1,5 ¸ 1,8), поэтому необходимо применять фильтры Кауэра ( эллиптические ), имеющие равноколебательную АЧХ в полосе пропускания и АЧХ со “всплесками” затухания в полосе задерживания. Используя диаграмму для оценки порядка эллиптических ФНЧ на рис.2.7 [2] и данные таблицы 9, выбираем фильтр 9-го порядка С09 – 05 – 67 с Da = 0,0109 дБ, WЗ = 1,086360377, aФ = 46,4 дБ, r = 5%.

8. Принципиальная схема фильтра приведена на рисунке 8.

Рисунок 8. Схема фильтра Кауэра 9-го порядка.

Нормированные значения элементов:

c1 = 0,693482l2 = 1,235453c2 = 0,163150

c3 = 1,172824l4 = 0,748031c4 = 1,008319

c5 = 0,793057l6 = 0,575410c6 = 1,456578

c7 = 0,908201l8 = 0,765453c8 = 0,707124

c9 = 0,351309

Производим денормирование:

;;RB = RН = 75 Ом

LB = 1,085147 мкГнСВ = 192,915 пФ

С1 = СВ × с1 = 133,783 пФС2 = СВ × с2 = 31,474 пФ

Перейти на страницу: 1 2 3

Другие публикации

Разработка измерителя температуры жидкости
В связи с повсеместным использованием цифровых управляющих систем постоянно растет необходимость разработки и усовершенствования их. Большинство цифровых си ...

История линий связи
В узком смысле — физическая среда по которой передаются информационные сигналы, аппаратуры передачи данных и промежуточной аппаратуры. В широком смысле — совокупно ...

Меню

Copyright @2020, TECHsectors.ru.