справочник
можно рассчитывать фильтры вплоть
до шестого порядка при любом коли-
честве полос. Понятно, что таблицу
легко продолжить, однако фильтров
седьмого порядка я в ЛС давно не ви-
дела.
Ограничения: считается, что фильтр
питается от генератора напряжения, а
нагружен на известное омическое со-
противление. Однозначно определен
тип фильтра: для четных порядков это
фильтр Линквитца —
Райли, для не-
четных
фильтр Баттерворта. Таким
образом, обеспечивается вссиропуска-
ющее действие фильтра, проще —
пло-
ская АЧХ.
Если разработчик захочет иметь
другие именные фильтры, числа в
ячейках таблицы придется подкоррек-
тировать.
1
Іолосовьіе фильтры, рассчитанные
Рис. 5. Реальная схема разделительных фильтров, рассчитанная в статье:
пунктиром выделены компенсирующие цепи
А ■
С
аК /2п(/.,-А ).
-
1/4д2
/ |/ 21,
с помощью таблицы, будут иметь оди-
наковую крутизну левого и правого
срезов: просто так создать фильтр с
крутизной 6 дБ слева и 18 дБ справа
не удастся. Эти ограничения являют-
ся Довольно серьезными, но они не ме-
шают проектировать вполне прилич-
ные фильтры, отнюдь не уступающие
тем, с которыми мы встречаемся в
Ы-й-компопеитах.
Схема фильтра очень проста (рис. 4):
в качестве элементов присутствуют
свои для каждого т ипа фильтра (НЧ-,
ВЧ-. полосовой фильтр) детали.
Так, для ФНЧ каждая индукти-
вность-прототип, изображенная на
рис. 4, заменяется реальной индуктив-
ностью
А
- а/(/2 л/,.
Каждая емкость-прототип заменяется
реальной емкостью
С
= а/2л/, А
’.
Для ФВЧ все изменяется с точно-
стью до наоборот: индуктивности-
11
рок >тм
11
ы за м еня юте я ем костя ми,
рассч иты ваем ым и но формулам:
С
=
\/2п/,аН.
А
= Я/2л/2а.
Для полосового фильтра индуктив-
ность-прототип заменяется на после-
довательный контур из реальной ин-
дуктивности и емкости
а емкость-прототип заменяется парал-
лельным контуром
С» а/2л(/,-/,
)Н.
А = 1/4я2
/ 2С.
І Іапрпмер, для фильтра третьего по-
рядка наш подход приведет к появле-
нию схемы (см. рис. 5) с известными
элементами.
В качестве приме-
ра рассчитаем этот
фильтр, приняв со-
противления
голо-
вок равными 8 Ом и
выбрав /, = 200 Гц и
/ 2 - 3 кГц.
Для фильтра ниж-
них частот:
= ы,Я/2л/, -
'и,
а-,/2лД
/1
=
= 132.3 мкФ,
А-, - а ,А/2л/| = 6,4 мГи:
для фильтра верхних частот:
С, =
1/2п/гаИ =
4,42 мкФ.
А■_
)
= Д/2л/2а2 = 0,32 мГн,
С, = 1/2я/2а;,
К
= 13,26 мкФ:
для полосового фильтра:
А, = а,/?/2л(/2-/|) = 0,68 мГн,
С, = 1/4л2
/ 1
/2Ї і = 62,1 мкФ,
С, -
а-,/2п( [ ,- /,) К
= 9,48 мкФ,
А2 - 1/4л
2М ,С ,
= 4,46 мГи,
Ад = а ,Д/2л(72-/|) = 0,23 мГн,
С ,- 1/4л/ ‘/ 2А:1
'- 183,8 мкФ.
Предложенная
методика расчета
фильтров предполагает формирова-
ние полосовой, а не каскадной схемы
фильтра для СЧ-полосы, то есть схе-
мы, состоящей из элементов, которые
представляют собой контуры. Каскад-
ная схема может быть применена, од-
нако расчет ее придется вести по дру-
гим методикам.
Расчеты но этим формулам оказы-
ваются в полной мере корректными
только при активном (омическом)
входном сопротивлении динамиче-
ских головок, являющихся нагрузкой
для фильтров.
В реальности же самой простой экви-
валентной схемой головки, па основа-
нии которой можно осуществить досто-
верный расчет элементов фильтров,
оказывается та, что изображена на
рис. 6. В этом случае при расчете прихо-
дится учитывать номиналы указанных
на рисунке элементов, вводя в схему
фильтра компенсирующие компоненты
с соответствующими номиналами.
Приведем несколько важных правил.
Во-первых, практически всегда при
расчете компенсирующих цепей при-
ходился учитывать собственную ин-
дуктивность А„ головки. В первую
очередь это касается фильтров низко-
частотного капала, так индуктивность
у НЧ-головок наиболее велика.
Во-вторых, элементы, характеризу-
ющие поведение головки вблизи ме-
ханического резонанса и изображен-
ные на рисунке в виде параллельного
колебательного контура, надо учи-
тывать только при проектировании
ФВЧ и полосовых фильтров и только
если задаваемая фильтром частота
электрического раздела находится в
непосредственной близости от часто-
ты механического резонанса оформ-
ленной головки. Последнее позволяет
в ряде случаев существенно упростить
компенсирующие цени.
180 АудиоМагазин 1/2001
предыдущая страница 181 АудиоМагазин 2001 1 читать онлайн следующая страница 183 АудиоМагазин 2001 1 читать онлайн Домой Выключить/включить текст