где , - показания вольтметра при разомкнутом и замкнутом выключателе К, соответственно;

- активное сопротивление, равное номинальному полному выходному сопротивлению фильтра (модулю).

584 × 650 пикс.     Открыть в новом окне

Напряжение на генераторе 1 должно быть выбрано так, чтобы при включении нагрузки искажения сигнала на выходе не превышали 1-5%.

2.9. Влияние выходного нагрузочного сопротивления на затухание фильтра следует определять по схеме черт. 3 по методике, указанной в п. 2.5, при сопротивлении  кОм. При этом следует измерять затухание фильтра на частотах, указанных в табл. 3 и 4. Результаты измерений не должны выходить за пределы, установленные в табл. 3 и 4.

2.10. Уровень собственных шумов на выходе комплекта фильтров (п. 1.18) следует измерять при подключении ко входу фильтров активного сопротивления 100 Ом, а к выходу фильтров - измерительных приборов с равномерной частотной характеристикой в диапазоне частот от до , где и - средние геометрические частоты крайних фильтров комплекта.

2.11. Отклонение затухания для частотной характеристики "Лин" относительно основного номинального затухания комплекта фильтров следует измерять по схеме черт. 3, включив характеристику "Лин" на частотах всех фильтров комплекта, а также на третьоктавных частотах между 0,7 и 1,5 , где и - граничные частоты характеристики "Лин".

Отклонения измеренного затухания не должны превышать требований п. 1.19.

2.12. Измерения по п. 1.20 должны проводиться по схеме черт. 3, где вольтметр 6 заменен узкополосным анализатором.

При этом погрешность измерения затухания не должна превышать  дБ.

Требования п. 1.20 должны выполняться при любом входном напряжении, вплоть до максимально допустимого напряжения, определенного в п. 1.17, когда на выходе фильтра измеряется суммарное напряжение (включающее составляющие, появляющиеся в результате искажений).

2.13. Погрешность основного затухания фильтра при изменении температуры должна определяться при помещении фильтра в камеру тепла или холода и измерения затухания фильтра по методике п. 2.5, по схеме черт. 3 на частоте . Измерения должны проводиться при граничных температурах рабочего диапазона. Разность измеренных основных затуханий для нормальной температуры °С и граничных температур не должна превышать требований п. 1.21.

2.14. Погрешность основного затухания фильтра в рабочем диапазоне относительной влажности должна определяться при помещении фильтра в камеру влажности и измерении аналогично п. 2.13. Погрешность основного затухания не должна превышать требований п. 1.22.

2.15. Выходное напряжение фильтра, вызываемое вибрацией, должно определяться при установке фильтра на вибростенде. Ко входу фильтра должно быть подключено активное сопротивление, равное модулю полного входного сопротивления фильтра с допустимым отклонением %. К выходу фильтра следует подключить вольтметр. На непрерывных частотах в диапазоне от 20 до 1000 Гц следует установить эффективное ускорение, равное 10  .

2.16. Выходное напряжение, вызываемое уровнем звукового давления 100 дБ, должно определяться при помещении фильтра в свободное звуковое поле на непрерывных частотах в диапазоне 50-8000 Гц. Должно определяться максимальное эффективное значение напряжения при различных ориентациях фильтра относительно звукового поля.

Измерения проводят также в отраженном звуковом поле на третьоктавных полосах шума, что должно быть отмечено в протоколе измерений.

2.17. Выходное напряжение, вызываемое переменным магнитным полем, должно определяться при помещении фильтра в переменное магнитное поле при различных ориентациях фильтра. Напряженность магнитного поля должна быть измерена с помощью образцовой измерительной катушки при отсутствии фильтра в магнитном поле.

2.18. Пределы рабочего диапазона напряжения питания фильтра должны определяться путем измерения затухания фильтра на частоте по п. 2.5, по схеме черт. 3 при установлении минимального и максимального значений напряжения питания. Затухание фильтра должно соответствовать табл. 3, 4.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения

Термин	Пояснение
Фильтр электронный (фильтр)	Электрическая цепь, служащая для пропускання или заграждения электрической энергии в определенном диапазоне частот, состоящая из активных и (или) пассивных элементов
Фильтры электронные (фильтры, комплект фильтры)	Несколько электронных фильтров, объединенных в отдельный измерительный прибор или блок, входящий в состав измерительного прибора
Полоса пропускания фильтра (ширина полосы пропускания) f_2 - f_1	Интервал частот, установленный стандартом и равный октаве или доли октавы, в пределах которого фильтр пропускает энергию
Эффективная ширина полосы пропускания фильтра b_e	Ширина полосы пропускания идеального фильтра, который пропускает такую же мощность, как данный фильтр
Относительная частота полосы пропускания фильтра f/f_m	Отношение данной частоты к средней геометрической частоте полосы пропускания фильтра
Средняя геометрическая частота полосы пропускания фильтра f_m	Среднее геометрическое значение граничных частот полосы пропускания фильтра
Относительная ширина полосы пропускания фильтра b_0	Отношение разности верхней и нижней частот фильтра к средней геометрической частоте полосы пропускания фильтра
Основное номинальное затухание комплекта фильтров N_n	Затухание комплекта фильтров, установленное стандартом, одинаковое для всех фильтров комплекта
Основное затухание фильтра N_m	Затухание фильтра на средней геометрической частоте относительно основного номинального затухания комплекта фильтров N_n
Затухание фильтра Дельта альфа	Затухание фильтра на данной частоте относительно основного номинального затухания комплекта фильтров N_n
Частотный диапазон комплекта фильтров f_m2 - f_m1	Диапазон частот между средними геометрическими частотами крайних фильтров комплекта
Октава, третьоктавы	По ГОСТ 12090-80

Расчет затухания фильтра в зависимости от частоты

Фильтры 1-го класса можно реализовать четырехполюсником третьего порядка со следующей функцией преобразования

где , - нормированная частотная характеристика,

Для фильтров 2-го класса пригоден четырехполюсник третьего порядка с такой же функцией преобразования, как и для 1-го класса. Однако, для фильтров 2-го класса допуски в полосе пропускания расширены и требования на допустимые значения напряжения помех уменьшены.

Фильтры 3-го класса можно реализовать четырехполюсником второго порядка со следующей функцией преобразования

где .

Функция преобразования В связана с затуханием следующим выражением

Нормированная частотная характеристика связана с расчетной частотой выражением

при

292 × 46 пикс.     Открыть в новом окне

В соответствии с разными значениями постоянной К различают два варианта реализации, причем каждый из них соответствует требованиям настоящего стандарта.

Вариант 1. .

Затухание на верхней и нижней граничных частотах равно 3 дБ. Однако, эффективная ширина полосы выше, чем номинальное значение, указанное в табл. 5 настоящего стандарта. Процентное отклонение эффективной ширины полосы по сравнению с номинальным значением без учета других погрешностей составляет:

+11% - для экспоненциальных фильтров второго порядка;

+5% - для экспоненциальных фильтров третьего порядка.

Вариант 2. - для экспоненциальных фильтров второго порядка;

- для экспоненциальных фильтров третьего порядка.

Процентное отклонение эффективной ширины полосы по сравнению с номинальным значением согласно табл. 5 составляет менее 1% без учета других погрешностей.

Затухание на верхней и нижней граничных частотах превышает 3 дБ.

Пример вычисления эффективной ширины полосы пропускания фильтра

На черт. 1 построена частотная характеристика затухания октавного фильтра в относительных единицах.

1747 × 1291 пикс.     Открыть в новом окне

Для приведенных масштабов осей единица площади равна