Поведение фильтров с постоянным коэффициентом в полосе подавления

Поведение фильтров с постоянным коэффициентом в полосе подавления

Продолжим рассмотрение примера для фильтра низких частот. При частоте f=6 кГц, находящейся в полосе подавления, сигнал должен быть передан с некоторым ослаблением. Чтобы согласовать нагрузку фильтра, вычислим значение Z_0T при частоте 6 кГц. Оно оказывается равным Z_0T=j410,47 Ом, что соответствует индуктивности нагрузки L=10,888 мГн.

Рассмотрим теперь реакцию фильтра при f=6 кГц. Изменим входной файл:

Constant-k Filter, Stop-Band; Frequency 6 kHz

V 1 0 AC 1V

L 2 3 0.02H

L1 3 4 0.02H

N 3 0 0.1uF

R 1 2 0.01

LL 4 0 10.88 8mH

.AC LIN 1 6000HZ 6000Hz

.PRINT AC I(R) I(LL) I(C) V(2) V(3) V(4) VP(2) VP(4)

.OPT nopage

.END

Проведите анализ и получите распечатку выходного файла. Убедитесь, что входной ток I(R)=2,436 мА, а выходной I(RL)=0,7187 мА. Фазовый сдвиг ? соответствует в выходном файле VP(4)=–180°. Коэффициент распространения равен

Из наших результатов ?=ln(3,3895?180°). Значение ? находится как десятичный логарифм от модуля ? и равно ?=1,22 Нп (непер). Формула для определения ?:

где

Полученное расчетное значение ?=1,22 Нп соответствует результату, полученному в PSpice. Непер — основная единица ослабления, соответствующая отношению входного тока к выходному в 2,71728. Проведя соответствующие преобразования, можно получить 1 Нп = 8,686 дБ. На рис. 12.24 показан выходной файл для полосы пропускания и полосы подавления. MathCAD вычисления для полосы подавления даны на рис. 12.25.

**** 07/31/99 12:13:52 *********** Evaluation PSpice (Mov 1998) **************

Constant-k Filter, Pass-Band Frequency of 1592 Hz

V 1 0 AC 1V

L 2 3 0.02H

L1 3 4 0.02H

С 3 0 0.1uF

R 1 2 0.01

RL 4 0 600

.AC LIN 1 1592Kz 1592Hz

.OPT nopage

.PRINT AC I(R) I(RL) I(C) V(2) V(3) V(4) VP(2) VP(4)

.END

**** AC ANALYSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG С

FREQ      I(R)      I(RL)     I(C)      V(2)      V(3)

1.592E+03 1.667E-03 1.667E-03 1.054E-03 1.000E+00 1.054E+00

FREQ      V(4)       VP(2)      VP(4)

1.592E+03 1.000E+00 -2.884E-08 -3.688E+01

**** 07/31/99 12:20:00 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) **************

Constant-k Filter, Stop-Band Frequency of 6000 Hz

V 1 0 AC 1V

L 2 3 0.02H

L1 3 4 0.02H

С 3 0 0.1uF

R 1 2 0.01

LL 4 0 10.888mH

.AC LIN 1 6000Hz 6000Hz

.OPT nopage

.PRINT AC I(R) I(LL) I(C) V(2) V(3) V(4) VP(2) VP(4)

.END

**** AC ANALYSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG С

FREQ      I(R)      I(LL)     I(C)      V(2)      V(3)

6.000Е+03 2.436E-03 7.187E-04 3.155E-03 1.000E+00 8.369E-01

FREQ      V(4)      VP(2)      VP(4) 

6.000E+03 2.950E-01 1.396E-03 -1.800E+02

Рис. 12.24. Выходной файл для полосы пропускания и полосы подавления

Рис. 12.25. Вычисления в MathCAD для полосы подавления