Пассивные фильтры

АктивныЕ фильтрЫ

Целью работы является теоретическое рассмотрение основ функционирования и исследование основных характеристик активных фильтров различных типов.

Фильтры

В электронике широко применяются устройства для выделения полезного сигнала из ряда входных сигналов от одного источника с одновременным ослаблением паразитных сигналов за счёт использования фильтров.

Фильтром называют устройство, которое пропускает сигналы в полосе пропускания и задерживает их в остальном диапазоне частот. Фильтры подразделяются на пассивные, выполненные на основе конденсаторов, индуктивностей и резисторов, и активные – на базе транзисторов и операционных усилителей (ОУ). Термин "активный" объясняется включением в схему RLC – фильтра активного элемента (транзистора или ОУ) для компенсации потерь на пассивных элементах. По виду амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) фильтры подразделяются на фильтры нижних частот (ФНЧ), фильтры верхних частот (ФВЧ), полосовые фильтры (ПФ) и режекторные (заградительные) фильтры (РФ).

Пассивные фильтры

Фильтром нижних частот называют четырехполюсник, обеспечивающий пропускание сигналов низких частот и отсечку сигналов высоких частот, превышающих частоту среза фильтра f_ср (рис. 1, а). Фильтр верхних частот пропускает сигналы высоких частот и задерживает сигналы ниже частоты среза (рис. 1, б). Полосовой фильтр обеспечивает пропускание сигналов выше некоторой частоты, называемой нижней границей полосы пропускания, до частоты, называемой верхней границей полосы пропускания фильтра (рис. 1, в). Заградительным, или режекторным, фильтром называют четырехполюсник, отсекающий сигналы выше некоторой частоты, определяющей нижнюю границу полосы заграждения, до частоты, определяющей верхнюю границу полосы заграждения (рис. 1, г). Простейшие RС- цепи представляют собой Г-, П- и Т-образные пассивные фильтры нижних и верхних частот первого порядка. Используя последовательное или параллельное соединение этих фильтров, можно реализовать полосовые и режекторные фильтры. Модуль коэффициента передачи пассивных фильтров в полосе пропускания меньше единицы, а крутизна частотной характеристики в полосе заграждения равна –20 дБ/дек. или –12 дБ/окт.

а

б

в

г

Рис. 1. Схемы простейших пассивных фильтров и их АЧХ

а – ФНЧ; б – ФВЧ; в – ПФ (схема моста Вина); г – РФ (несимметричный двойной Т-образный мост)

Дата добавления: 2015-12-08