Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

На рнс. 29,а показана схема пассивного П-образного индуктивно-емкостного фильтра нижних частот. Точками 3, 5 обозначены выходы схемы для фильтров соответственно первого, третьего и пятого порядков. Фильтр первого порядка не содержит катушек индуктивности и Представляет собой обычную интегр-ирующую цепочку. Здесь R-выходное сопротивление амплитудного детектора с емкостной нагрузкой Ci. Сопротивление нагрузки фильтра предполагается большим.


Рис. 29. Схемы фильтров нижних частот.

а - индуктивно-емкостная; б - на основе эмнттерных повторителей (коллекторы транзисторов Ti и Га должны быть соединены); в -на основе операционных усилителей.

Если у фильтра, выполненного на пассивных элементах, поменять местами вход и выход, он сохраняет свои характеристики. Например, если подключить выход фильтра вместо сопротивления R к выходу параметрического детектора (рис. 27,а), а вход фильтра соединить с усилителем низкой частоты, то входное сопротивление УНЧ должно быть равно сопротивлению R.

В табл. 2 приведены данные для расчета индуктивно-емкостного фильтра нижних частот. Исходными являются полоса пропускания фильтра Йф и сопротивление резистора R. Фильтры четных порядков применять неиелесообразно, так как, сохранив то же количество



катушек и добавив всего один конденсатор, можно повысить порядок фильтра на единицу.

Для построения активных ?С-фильтров без катушек индуктивности используются усилители с глубокой отрицательной обратной связью, у которых большое входное и иизкое выходное сопротивления.

На рис. 29,6 приведена схема ФНЧ, выполненная на основе э.миттериых повторителей. Точками 2 а 4 обозначены выходы схемы для фильтров соответствующего порядка. Предполагается, что на вход схемы кроме сигнала подается напряжение смещения, обеспечивающее режим транзисторов по постоянному току. Сопротивления pe3HCTopt)B выбираются в зависимости от тока транзисторов в пределах 2-10 кОм, причем i?i=/?j, /?з=?4. Сопротивление резистора Rl включает в себя выходное сопротивление источника сигнала. Транзистор с большим коэффициентом усиления ставится на выходе фильтра.

Таблица 2

Расчет пассивных П-образных ФНЧ

«фГ./1г

йф/гс.

0,5 0,309

1,333

0,894

1,5 1,382

1,694

1,545

На рис. 29,е показана схема фильтра, выполненного на основе интегральных усилителей с отрицательной обратной связью по напряжению. Такой фильтр позволяет одновременно усилить низкочастотный сигнал. В усилителе используется инвертирующий вход, т. е. выходное напряжение противоположно по полярности входному. В каждом каскаде обратная связь по напряжению осуществляется через делители R1R2 и RsR*. Коэффициент усиления каскада обратно пропорционален коэффициенту передачи делителя. Питание фильтра зависит от конкретного типа интегральной схемы и на рис. 29,в не показано.

Расчет активных /?С-фильтров второго - четвертого порядков проводится по табл. 3. Фильтры более высоких порядков критичны к разбросу параметров элементов схемы.

Фильтр нижних частот третьего порядка с полосой пропускания 3,5 кГц, содержащий один эмиттерный повторитель или катушку индуктивности и два конденсатора, при расстройке на 10 кГц позволяет получить избирательность 28 дБ, что превышает требования к радиовещательному приемнику третьего класса. При этом не нужны какие-либо другие селективные цепи, кроме колебательного контура синхронного гетеродина.

В системах фазовой автоподстройкн частоты фильтры нижних частот, которые стоят после синхронного фазового детектора, входят в замкнутую цепь с обратной связью и выбор схемы ограничен условием устойчивости цепи. Здесь наибольшее распространенпе получил пропорционально-интегрирующий фильтр. В комплексной фор-



ме характеристика коэффициента передачи пропорционально-интегрирующего фильтра описывается уравнением

(ф = (l + mx)/(l + Sx).

(33)

а нормированная амплитудно-частотная характеристика - уравнением

1 + {mQx)" 1 + (Qxy

где т - постоянная времени ФНЧ.

Расчет активных ФНЧ

(34)

Таблица 3

1,414

0,707

1,082

0,924

2,613

0,383

На низких частотах выражение длн коэффициента передачи пропорционально-интегрирующего фильтра совпадает с характеристикой интегрирующей цепочки, для высоких частот -это емкостный делитель. Когда параметр фильтра равен нулю, фильтр вырождается в интегрирующий. Возможные схамные реализации пропорционально-интегрирующего фильтра и формулы для его расчета -показаны в табл. 4.

В последней схеме активного фильтра сопротивление резистора Яг следует выбирать намного больше, чем резистор \Ri. Во всех случаях предполагается, что сопротивление источника сигнала равно нулю, а сопротивление нагрузки пропорционально-интегрирующего фильтра велико.

Фазовращатели. Напряжение синхронного гетеродина, которое получено с помощью системы фазовой автоподстройки частоты, ортогонально по отношению к несущей частоте принимаемого сигнала. Чтобы сдвинуть его фазу на 90°, в одноканальных приемниках амплитудно-модулнрованных колебаний перед синхронным амплитудным детектором ставится фазовращатель. В двухканальных синхронных приемниках фазовращатели применяются для получения двух одинаковых по амплитуде напряжений сигнала или гетеродина с взаимным фазовым сдвигом, также равным 90°.

Прн фиксированной частоте фазовый сдвиг высокочастотного сигнала осуществляется обычно с помощью последовательной 7?С-цепочки, у которой активное н емкостное сопротивлении равны. Симметричное входное напряжение подводится ко всей цепочке, несимметричное выходное снимается с точки соединения элементов. Сдвиг фазы выходного напряжения на 90° по отношению к входному можно получить также с помощью двухконтурного полосового фильтра.

Диапазонный фазовращатель с частотно-независимым коэффициентом передачи практически выполнить невозможно. Гораздо





0 1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25