|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ LC filtrelerinin hesaplanması. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Acemi radyo amatör İndüktörleri ve kapasitörleri birleştirerek, ilk olarak, daha yüksek dereceli filtreler oluşturmak mümkündür (filtrenin sırası, kural olarak, reaktif elemanlarının sayısına eşittir), yani, frekans tepkisinin daha dik eğimlerine sahip olmak durdurma bandı ve ikincisi, geçiş bandında önemli ölçüde daha az zayıflama sağlar. İdeal olarak, bobinler ve kapasitörler kayıpsız olduğunda (kalite faktörleri sonsuzdur), LC filtreleri hiçbir kayıp getirmez. En basit LC filtresi salınımlı bir devredir. Şek. 38 diyagramı, frekansa ayarlanmış dar bir bant geçiren filtre görevi görecektir. f0= 1/2π√LС.
Rezonans frekansında döngü direnci aktiftir: R0 = pQ. p, bobin ve kapasitörün reaktansına eşit olan karakteristik dirençtir. Formülle hesaplamak daha uygundur p = √L / C. Kondansatör genellikle neredeyse hiç kayıp vermediğinden, devrenin kalite faktörü bobinin kalite faktörüne eşittir. Kademeyi yukarıdaki şemaya göre monte ederek rezonans frekansı ve kalite faktörünü deneysel olarak belirlemek daha kolaydır. Bir Uin giriş voltajı oluşturan bir sinyal üretecine ve yüksek iç dirençli bir tür çıkış ölçere, en iyisi bir osiloskopa ihtiyacınız olacak. Uout voltajını kaydetmeye hizmet edecektir. Jeneratörün frekansını değiştirerek, f0 devresinin rezonans frekansında maksimum Uout'u kaydetmek mümkün olacaktır. Direnç R1 ve rezonans devre direnci r0 bir bölücü oluşturur ve Uout = Uin/(R1+r0). Giriş ve çıkıştaki voltajları ölçtükten sonra, rezonans empedansını ve ardından devrenin kalite faktörünü hesaplamak artık kolaydır. Kalite faktörünü ölçmenin başka bir yolu, 2Δf döngü bant genişliğini ölçmektir; burada Δf, Uout'un rezonans değerinin 0,7'sine düştüğü osilatör frekans sapmasıdır. Kalite faktörü, basit bir formülle bant genişliği ile ilişkilidir. Q = f0/2Δf. Bu durumda, ölçülecek olanın Q0 devresinin içsel (yapıcı) kalite faktörü değil, biraz daha küçük bir değer - direnç R1 tarafından şöntlenen devrenin kalite faktörü olduğu akılda tutulmalıdır. Bu nedenle, bu deneydeki direncin direnci mümkün olduğu kadar büyük seçilmelidir. Genellikle direnç küçük bir kapasitör ile değiştirilir, pratikte jeneratör probunu devrenin üst (şemaya göre) çıkışına getirmek yeterlidir. Bir osiloskobun veya devreye bağlı başka bir cihazın giriş empedansı da sonsuz büyük değildir ve elbette kalite faktörünü düşürür. "Yüklü" kalite faktörünü hesaplama yöntemi basittir: R1 ve R0'ın paralel bağlantısından oluşan yeni bir rezonans direnci bulmanız ve ardından bunu p'ye bölmeniz gerekir. Daha sonra çıkışa bağlı R2 direnci aynı şekilde dikkate alınır. Tek döngülü bir bant geçiren filtre çok kusurlu bir cihazdır. Devrenin özelliklerini tamamen kullanmak istiyorsak, yani yapıcı kalite faktörüne karşılık gelen keskin bir rezonans eğrisi elde etmek istiyorsak, o zaman R1 ve R2'yi R0'dan çok daha büyük seçerek devre zayıf bir şekilde yüklenmelidir. O zaman güç aktarım katsayısı küçüktür, bu da bant genişliğinde büyük bir kayıp anlamına gelir. Devre, R1 = R2 << R0 seçilerek ağır şekilde yüklenirse, iletim katsayısı mümkün olan maksimum değere (-6 dB) yönelir, ancak devre rezonans özelliklerini neredeyse tamamen kaybeder. Bununla birlikte, basitliği nedeniyle genellikle radyo alıcılarının girişinde veya rezonans yükselticilerde tek bir devre kullanılır. En azından R2 büyük yapılabilirse (örneğin devreyi, sinyali daha da yükseltmeye yarayan alan etkili bir transistörün kapısına bağlayarak) voltaj aktarım katsayısı artar. Devreyi giriş tarafından koordine etmek için kalır (örneğin, 75 ohm'luk bir anten besleyici ile). Bir otomatik trafo bağlantısı (Şek. 39) veya kapasitif bir bölücü (Şek. 40) kullanın.
İlk durumda R1 = R0(n1/n0)2, burada n1, "yerden" musluğa dönüş sayısıdır: n0, bobinin toplam dönüş sayısıdır (bobin parçalarının bağlantısının güçlü olduğu varsayılır) İkinci durumda R1 = R0C12/(C1 +C2)2. R2 sonsuz değilse, önce yeni R0'ı hesaplayarak (R2'nin paralel bağlantısıyla azaltılır) bunu hesaba katmanız ve ardından giriş eşleşmesini hesaplamanız gerekir. Dar bir bant geçiren filtrenin parametreleri, iki, üç veya daha fazla devre dahil olmak üzere önemli ölçüde iyileştirilebilir. Aralarındaki bağlantı endüktif veya harici kapasitif olabilir. Karşılıklı endüktans katsayısı, bobinlerin endüktansından Q kat daha az olacak şekilde seçilir ve kuplaj kapasitörlerinin kapasitansı, döngü kapasitanslarından Q kat daha azdır; Q, filtrenin gerekli bant genişliğinden belirlenir. O, bobinlerin yapısal kalite faktöründen çok daha az ise, filtredeki kayıplar küçüktür. Filtrenin girişi ve çıkışı, R = pQ dirençleri ile yüklenir. Devreye giden sinyal, yukarıda açıklandığı gibi sadece paralel olarak değil, aynı zamanda Şekil 41'de gösterildiği gibi seri olarak da uygulanabilir. 2. Bu durumda, keskin bir rezonans eğrisi elde etmek gerekiyorsa, daha önce olduğu gibi R1 direnci mümkün olduğunca çok, aksine RXNUMX mümkün olduğunca az seçilmelidir. Jeneratörün küçük bir iç direnci ile, böyle bir devre, rezonans frekansında, sınırda Q'ya eşit, büyük bir voltaj aktarım katsayısına sahiptir.En düşük frekanslarda, aktarım katsayısı, daha önce ele alınan filtrelerde olduğu gibi sıfır olma eğilimindedir. ama birine. Çok ilginç bir durum, Şekil l'deki şemaya göre filtredeykendir. 41, karakteristiğe eşit giriş ve çıkış dirençlerini seçin, yani. R1 \u2d RXNUMX \uXNUMXd p.
Transfer katsayısı sıfırdan L1C2 devresinin rezonans frekansına kadar tüm frekanslarda sabit ve 6/1 (-1 dB) değerine eşit olan ve frekansta daha fazla artışla azalan eşleştirilmiş bir alçak geçiren filtre ortaya çıkıyor. . Frekans yanıtının eğimi, ikinci dereceden bir filtre için olması gerektiği gibi, oktav başına 12 dB'dir. 0 ... f0 filtre geçiş bandında, giriş voltajı jeneratör EMF'si değil, devreye göre direnç R1'in üst çıkışı ile ortak kablo arasındaki voltaj dikkate alındığında, aktarım katsayısının genellikle bire eşit olduğu varsayılır. . Ayrıca, direnç R1, jeneratörün iç direnci olabilir. Jeneratör, olduğu gibi, geçiş bandında şeffaf olan ve R2 = R1'de maksimum güç veren bir filtre aracılığıyla yük direnci R2'yi "görür". Bu arada, çoğu ölçüm üreteci 50 ohm'luk standart bir iç dirence sahiptir ve çıkış voltajı ölçeği de yükleri için 50 ohm'da kalibre edilmiştir. Böyle bir jeneratörün çıkışı herhangi bir şeyle yüklenmezse, çıkış voltajı, çıkış zayıflatıcı ölçeğinin gösterdiğinin iki katı olacaktır! Frekans yanıtının daha dik eğimlerini elde etmek için, bunları Şekil 42'e göre bağlayan, açıklanan L-şekilli bağlantılardan bir çift kullanılır. 43, bir T-bağlantısı oluşturmak için veya Şek. XNUMX bir U-bağlantısı oluşturmak için. Bu durumda, üçüncü dereceden bir alçak geçiren filtre elde edilir. Genellikle U-biçimli baklalar tercih edilir, çünkü bunlar daha az emek-yoğun indüktörler üretirler.
Filtrelerin sırasını daha fazla "oluşturmak" da mümkündür, örneğin, Şek. Şekil 44, beşinci dereceden bir iki bağlantılı alçak geçiren filtrenin iki U-şekilli bağlantıdan nasıl oluştuğunu gösterir. Durdurma bandında çok dik bir frekans yanıtına sahiptir - oktav başına 30 dB. Bobinlere paralel olarak ek küçük kapasitörler bağlanırsa daha da soğuk hale getirilebilir. Ortaya çıkan rezonans devrelerinin frekanslarında, durdurma bandında yatan iki "sonsuz sönümleme" noktası elde edilir. Bazı durumlarda, ek kapasitörlerin rolü, bobinlerin dönüşler arası kapasitansı ile gerçekleştirilebilir. HPF benzer bir şekilde inşa edilmiştir, yalnızca bobinler kapasitörler ile değiştirilir ve kapasitörler bobinler ile değiştirilir. Geniş bant bant geçiren filtreler, bir alçak geçiren filtre ve bir yüksek geçiren filtrenin, tercihen aralarında bir izolasyon yükseltici katı olacak şekilde kademeli olarak bağlanmasıyla elde edilir. Kendi kendine test için soru. Bu bölümdeki formülleri kullanarak, alçak geçiren filtrenin L şeklindeki bağlantısının endüktansı ve kapasitansı için hesaplama formüllerini türetin. LPF'yi şek. Bir radyo amatör heterodin alıcısı için 44. Filtre kesme frekansı 2,7 kHz'dir ve karakteristik empedans 1,6 kΩ'dur.
Eleman derecelendirmelerini gösteren bir filtre devresi çizin ve frekans tepkisini logaritmik ölçekte çizin. Cevap. Alçak geçiren filtrenin eşleştirilmiş L şeklindeki bağlantısının parametreleri (Şekil 41, 42), R = p ilişkisinden bulunur; burada R, filtre yük direncidir; p, kesme frekansındaki elemanlarının reaktansına eşit olan karakteristik empedansıdır: L=R/2πfc,C=1/2πfcR. Bu formülleri elde ettikten sonra, her iki bobinin endüktanslarının 44L olması gerektiği gerçeğini hesaba katarak, bir heterodin alıcının iki bağlantılı düşük geçiş filtresinin (Şekil 2) öğelerini hesaplamak artık zor değil, kapasitanslar aşırı kapasitörlerin - C, orta kapasitörün kapasitansı - 2C: U= 1,6-103/ 6,28.2,7-103 - 0,095H = 95 mH, 2L = 190 mH; C \u1d 6,28 / 2,7 10 XNUMX31,6 103 = 0,037x10-6F \u0,037d 2 uF, 0,074C \uXNUMXd XNUMX uF. Filtrenin pratik imalatında, bobinin sarım sayısı, Bölüm 5'te sunulan bilgiler kullanılarak hesaplanır. Bu durumda, bobin için iyi bir kalite faktörü sağlayan ve çok az hassas olan ferrit halkaların kullanılması tavsiye edilir. yabancı alanlardan gelen girişime. Her iki açıdan da biraz daha kötü olan, örneğin daha önce portatif transistör alıcılarında kullanılan transformatörlerden W-biçimli çelik plakalardan yapılan manyetik devrelerdir. Örneğin 16NM kalite ferritten üretilmiş K8x4x2000 ferrit halkanın bobin sarım sayısını hesaplayalım. L=μμ formülünü kullanalım0N2/l. İçine μ = 2000, μ değerlerinin değiştirilmesi0 = 4π-10-7rH/M,S=16 10-6M2, l=38 10-3M, L -10 alıyoruz-6N2 veya N - 103L L = 0,19 H değerini yerine koyarsak, N = 430 dönüş elde ederiz. Popüler inanışın aksine, bu tür basit filtrelerin öğelerinin parametrelerinin yayılmasında oldukça kritik olmadığı, her durumda ±% 5'lik sapmaların frekans yanıtının şekli üzerinde pratikte çok az etkiye sahip olduğu belirtilmelidir. Hesaplamalar da uygun doğrulukla yapılabilir. Filtrenin kaynak ve yük dirençleri daha az kritiktir ve burada ± %25'e kadar sapmalar kabul edilebilir. Yazar: V.Polyakov, Moskova
Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024 Uzay enkazının Dünya'nın manyetik alanına yönelik tehdidi
01.05.2024 Dökme maddelerin katılaşması
30.04.2024
▪ Prototip biyonik göz 3D baskılı ▪ Egzotik kuark maddesinin varlığına dair kanıt bulundu ▪ Biyoseramikler metalleri emer
▪ sitenin bölümü Topraklama ve topraklama. Makale seçimi ▪ Kimse Albay'a bir makale yazmıyor. Popüler ifade ▪ makale Hangi hayvanlar askerleri gaz saldırısı konusunda uyardı? ayrıntılı cevap ▪ makale Tablolardan yemeklerin toplanması. İş güvenliğine ilişkin standart talimat ▪ Makale Ön eki Katran alıcısına iletme. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Kendi kendine yazan kalem. Odak sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri