Главная  Электрическая энергия в отраслях промышленности 

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 [ 155 ] 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

Отметим также, что структура всех звеньев (рис. 16-41, а) такова, Q уменьшается число элементов, из которых состоит каскадное лршение. В самом деле, поскольку все звенья начинаются и окан-йваются конденсаторами, то для каскадного соединения нужно олько объединить емкости соответствующих поперечно включен-Jyx конденсаторов.

16-11- Г-образный фильтр как пример несимметричного

фильтра

Наряду с рассмотренными симметричными Т- и П-образными фильтрами широкое распространение на практике нашли также фильтры, в состав которых входят г-образные несимметричные схемы.

При рассмотрении фильтров постоянной К их симметричные П- и Т-схемы иожно считать образованными каскадным соединением Г-образных схем. Напри- ер, соединив два Г-образных полузвена низкочастотного фильтра (рис. 16-42)

L/г

12 10-II-

с/г

Рис. 16-42.

Рис. 16-43.

в точках 2-2, получим симметричный Т-образный низкочастотный фильтр (рис. 16-15). Соединив же их в точках \-\, получим симметричный П-образный низкочастотный фильтр (рис. 16-9).

На рис. 16-43 приведено Г-образное полузвено высокочастотного фильтра. Соответствующим каскадным

соединением двух таких полузвеньев можно получить симметричный Т- или П-образный высокочастотный фильтр (рис. 16-20 и 16-22). Легко убедиться, что сказанное относится также к симметричным Т- и П-образным полосным и заграждающим фильтрам, которые можно получить соответствующим каскадным соединением Г-образных полузвеньев.

Однако в полной мере целесообразность рассмотрения Г-образных полузвень-евобнаруживается при исследовании фильтров постоянной М. На рис. 16-44, а и б даны Г-образные полузвенья фильтров типа К и типа М, которые как несим-

г 11 Тип к

гг.

I г'-i Тип м г

Рис. 16-44.

Рис. 16-45.

Четричные четырехполюсники имеют различные характеристические сопротив-ЗДя со стороны зажимов /-и 2-2. Поэтому при соединении Г-звеньев УЖно различать, со стороны каких зажимов выбираются одинаковые характеристические сопротивления Г-полузвеньев фильтров типов К я М. 1 В самом деле, выше было указано, что при образовании фильтров типа М фильтров типа/С принимают Z; = MZ (16-85). Далее, если исходить из равен-ст = Z-j-, т. е. применительно к схемам рис. 16-44, а я б полагать одинаковыми характеристические сопротивления со стороны зажимов /-то з^определяться равенством (16-90) При этом получается последовательное *вфильтра типа М. Здесь, как и выше для фильтров типа К, соединив зажимами



(рис. 16-44, б) два последовательных Г-полузвена типа М, получим симще ричное П-образное последовательное звено типа М (рис. 16-36, б) с характер/ тическим сопротивлением Z

Значение Zjj найдем из формулы (16-81):

(16-101)

если подставим сюда Z[ и Z из соотношений (16-85) и (16-90). После преобраю. ваний получим:

10-С

я = 1/ к^1 + (1-л1)]= z, [+il-м^)]. (16.102)

Соединив же два последовательных Г-полузвена типа М зажимами 2~~2 получим симметричное Т-образное последовательное звено типа М (рис. 16-35, б) с характеристическим сопротивлением Zj..

Поскольку у последовательного звена фильтров типа М сопротивления Zj. = = Zj-, то мол<но соединять в каскад Г-образные полузвенья фильтров типов /С и М зажимами /-соблюдая правило согласования характеристических сопротивлений. Получается несимметричный П-образ-ный фильтр типа М с характеристическими сопротивлениями Z и Zj-j (рис. 16-45), При соединении Г-образных фильтров типа К ш М в каскад зажимами 2-2 не соблюдается правило согласования характеристических сопротивлений. При этом получается Т-образный несимметричный фильтр, имеющий совсем иные свойства в полосе пропускания, Если же выбрать К; = MY, (16-93) и исходить из равенства характеристических сопротивлений Г-образных фильтров типа К и М (рис. 16-44, а и б) со стороны зажимов 2-2, т. е. принять Z = Z[, то можно соединить в каскад эти Г-схемы зажимами 2-2, соблюдая правачо согласования характеристических сопротивлении. При этом получим для Z, равенство (16-94), т. е. придем, как было показано выше, к параллельному звену фильтра типа М.

Соединив Г-образные схемы рис. 16-44, бзалсимами 2-2, получим симметричное Т-образное параллельное звено фильтра типа М (рис. 16-35, в) с характеристическим сопротивлением Zj, которое найдем из формулы (16-80):

Рис. 16-46.

если Z; и Zj заменить их значениями согласно (16-94) и (16-93). После преобразований получим:

ZiZ,

1 + ZJAZ \ + {\-М^)ZjiZ 1 + (1 Л42) Z1/4Z2

(16-1

(16-104)

Любопытно отметить, что произведения характеристических сопротивлений фильтров типа К {Zt и Zjj) и М {Zj и Z) одинаковы и не зависят от частоты

ZcTZ-cn - ZeTZcn~~r ~ Z\Z,-~-

(16-105)

Соединив Г-образные схемы рис. 16-44, б зажимами /-Г, получим симметрич^ ное П-образное параллельное звено фильтра типа М (рис. 16-35, е) с характерИ^ Тическим сопротпвлением Z. Если же, соблюдая правида согласования хзрак-



итических сопротивлений, соединить Г-образные полузвенья фильтров К и М Р'иами 2-2, получим несимметричный Т-образный фильтр типа М с характе-истическими сопротивлениями Zj и Zj- (рис. 16-46).

Подобным же образом можно получить Г-образные схемы типа М для полос-и заграждающих фильтров. Затем, соединив в каскад Г-образные схемы


Рис. 16-47.

Рис. 16-48.

типа М, можно получить симметричные, а схемы типа К и Л1 - несимметричные полосные и заграждающие фильтры типа М. При этдм также улучшаются частотные зависимости характеристических сопротивлений, которые приведены на рис 16-47 для полосного Т-образного симметричного фильтра типа М, а на рис 16-48 - для полосного П-образного симметричного фильтра типа М.

16-12. Безындукционные (или г, С) фильтры

Чтобы построить низкочастотный фильтр L, С с узкой полосой пропускания нужно, в частности, применять катушки с большой

индуктивностью (соо = 2/y LC). Увеличивать индуктивность катуш-кивведением магнитопровода нецелесообразно, так какиндуктивность будет зависеть от тока. Для получения большой индуктивности увеличением числа витков катушки при одновременном требовании высокой добротности пришлось бы увеличивать сечение проводов катушки, ее массу и габариты, что также нецелесообразно.

Поэтому часто применяют безындукционные (или г. С) фильтры, Которые, как показывает само их название, не содержат катушек индуктивности и состоят из конденсаторов и резисторов.

На рис. 16-49, а - в показаны Г-, Т- и П-схемы низкочастотного . С-фильтра. При низких частотах, когда емкостные сопротивления Поперечных ветвей фильтра велики, токи через активные сопротивления малы, падения напряжения на активных сопротивлениях акже малы и напряжение на выходе фильтра лишь немногим меньше Напряжения на его входе. Поэтому при низких частотах коэффи-иент затухания фильтра невелик. Отметим также, что ток через Активное сопротивление /, С-фильгра мал и потому, что обычно



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 [ 155 ] 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов