Расчет и измерение рабочего ослабления ФНЧ и ФВЧ Баттерворта

Цель работы

1.1 Исследовать фильтр нижних и верхних частот Баттерворта.

1.2 Научиться экспериментально определять характеристики фильтра: рабочее затухание, полосу пропускания, полосу задерживания.

Домашнее задание

2.1 Изучить по [9.1] тему «Электрические фильтры Баттерворта».

2.2 Подготовить ответы на вопросы самопроверки.

2.3 Подготовить бланк отчета (см. раздел 6).

2.4 Рассчитать порядок и элементы фильтра нижних частот (ФНЧ) Баттерворта по следующим данным: частота среза f_ср = (10 + 0.5N) кГц, где N – номер записи учащегося в учебном журнале; а_s = 25 дБ, f_s = 40 кГц, R_н = 1000 Ом. Начертить Т-образную схему фильтра полученного порядка. Рассчитать значения рабочего затухания ФНЧ на частотах заданных в таблице. 11.1. Данные расчета занести в таблицу 11.1.

2.5 Рассчитать порядок и элементы фильтра верхних частот (ФВЧ) Баттерворта по следующим данным: частота среза f_ср = (30 + 0.5N) кГц, где N – номер записи учащегося в учебном журнале; а_s = 24 дБ, f_s = 20 кГц, R_н = 600 Ом. Начертить Т-образную схему фильтра полученного порядка. Рассчитать значения рабочего затухания ФВЧ на частотах заданных в таблице 11.2. Данные расчета занести в таблицу 11.2.

Вопросы для самопроверки

3.1 Укажите назначение фильтров нижних и верхних частот, изобразите их частотные характеристики.

3.2 Что называется полосой пропускания, полосой задерживания и частотой среза фильтра?

3.3 Укажите назначение полосовых и режекторных фильтров, изобразите их амплитудно-частотные характеристики.

3.4 Какие радиоэлементы используются для построения ФНЧ и ФВЧ, как они включаются и почему?

3.5 Как получить схему полосового фильтра (ПФ) Баттерворта, Чебышева?

3.6 Поясните работу полосового и режекторного фильтров Баттерворта.

3.7 Как произвести расчет ФНЧ, ФВЧ и ПФ Баттерворта?

3.8 Укажите особенности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) ФНЧ Чебышева по сравнению с АЧХ ФНЧ Баттерворта.

3.9 Как влияет порядок фильтра на крутизну амплитудно-частотной характеристики?

3.10 Отличаются ли схемы фильтров Чебышева от схем такого же порядка фильтров Баттерворта?

Аппаратное и программное обеспечение

4.1 Рабочая станция локальной сети (персональный компьютер).

4.2 Графический манипулятор мышь.

4.3 Программа Electronics Workbench 5.0.