|
| |
|
Слаботочка Книги Юс1 - и минимальным за их пределами (рис. 7.14). Для этого фильтр составляют из параллельных контуров Li, Cj, включенных последовательно с нагрузкой, и последовательных контуров L2, Сг, включенных параллельно (рис. 7.15). Все эти контуры настроены в резонанс на частоту щ = Ycio2-  Рис. 7.14. Частотная характеристика заграждающего фильтра. Так как при резонансе (со = соо) контуры Li, Ci имеют максимальное входное сопротивление, а контуры L2, Сг - минимальное, то на последовательно включенных контурах возникает большое падение напряжения, а на параллельно включенных - малое, т. е.   Рис. 7.15. Схемы Т-образных и П-образных звеньев заграждающего фильтра. в области частот, близких к соо, колебания задерживаются. Фильтр становится прозрачным при большой расстройке контуров, когда > 1> с2- В этой области частот контуры Ьг, Сг почти не шунтируют линию фильтра, а контуры Ь, Cj не создают в ней сколько-нибудь значительного падения напряжения. Заграждающий фильтр, как и полосовой, можно представить состоящим из двух элементарных фильтров; нижних частот L1C2 с частотой среза coci и верхних частот L2C1 с частотой среза сОсг, которая больше, чем (0. В итоге получается уже известная нам ча- стотная характеристика, левая ветвь которой соответствует первому, а правая ветвь - второму элементарному фильтру. Как и в других фильтрах типа k, точное согласование сопротивления нагрузки /?н с характеристическим сопротивлением фильтра происходит на одной частоте полосы прозрачности. В данном случае это имеет место при частотах со =0 и со = оо, если Ra = YljCz 46. Фильтры типа т Рассмотренные однозвенные фильтры типа k имеют два недостатка: малую крутизну частотной характеристики при переходе через граничную частоту и значительное изменение характеристического сопротивления в полосе прозрачности. Первый недостаток частично устраняется увеличением числа звеньев, так как с прибавлением звеньев существенно увеличивается затухание фильтра в области задерживания, а это приводит к увеличению крутизны частотной характеристики около граничных частот. Чем больше звеньев в фильтре, тем больше его размеры и вес. В силу этого часто отдают предпочтение фильтрам, в которых согласование с нагрузкой и частотная характеристика улучшаются не за счет увеличения звеньев, а за счет усложнения их схемы. К таким, в частности, относятся фильтры типа т, отличающиеся от фильтров типа k перераспределением реактивных сопротивлений .между последовательным и параллельным плечами каждого звена. В фильтре низших частот типа т вместо одной индуктивности L (рис. 7.16, а) включают две, из которых одна остается в последовательном плече звена, а другая вводится в параллельное плечо (рис. 7.16, б). Между сопротивлениями Zj, фильтра т и сопротивлениями Zi, Z2 исходного фильтра k должны соблюдаться соотношения Z = mZi, Z2 = f-+l=Z,. (153) Первое соотношение реализуется тем, что в последовательное плечо П-образного звена включают индуктивность mL, а для реализации второго соотношения в параллельное плечо включают две емкости величиной тС12 каждая и две индуктивности величиной 2 l каждая. Значит, параметр т показывает, какую часть от общей индуктивности исходного фильтра составляет индуктивность последовательного плеча. Если принять m = 1, то по формуле (153) Zi = Zi и Zzm = Z2, т. е. получаем обычный фильтр низших частот (рис. 7.16, а). В общем случае, когда О < m < 1 (рис. 7.16, б), элементы параллельно-162 го плеча образуют в нем последовательный контур, собственная частота которого равна 1 2 со. (On = /(1 - m2) L . mC 2m * 2 где (Ос - частота среза фильтра низших частот. При пренебрегаем последовательно включенной индук- тивностью mL как бесконечно малой величиной, но контуры в параллельных ветвях сохраняются и их собственная частота щ согласно формуле (154) становится равной частоте cog (рис. 7.16, в).
 0) ю Рис. 7.16. Звено фильтра типа k и аналогичные ему звенья фильтра типа т. Характеристическое сопротивление этого фильтра изменяется с частотой так же, как и при Т-образной схеме типа k. В частности, для постоянного тока (со = 0) обе ветви благодаря емкостям представляют бесконечно большое сопротивление, и потому характеристическое сопротивление равно сопротивлению нагрузки = = AL/C. Когда же частота со достигает частоты среза (Ос, в последовательных контурах наступает резонанс, они замыкают накоротко нагрузку и характеристическое сопротивление уменьшается до нуля (рис. 7.17). Зависимость характеристического сопротивления Zon от частоты в случае т = 1 известна: с ростом со от О до со с сопротивление Zon возрастает от У/С до оо. Таким образом, при m = О и m = 1 наблюдается обратный характер изменения Zon с частотой, и это наводит на мысль, что существует промежуточное значение т, при ко- 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 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 [53] 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 |