Классификация электрических фильтров по диапазону пропускаемых частот.

нижних частот – 4П, П от 0 до нектр частоты среза f с
верхних частот (высокочастот­ные) полоса пр. от частоты fс до ∞:
полосовые – полоса пропускания от f c1 до f c2:
Загражд. (режекторные) – полоса задерживания fc 1 до f c2:

30. Полоса пропускания и коэф. прямоугольности частотного фильтра. Основной хар. НЧ и полосовых Ф. явл. Полоса пропускания, в кач-ве ктр обычно на практике рассм-ся диапазон частот, предел ктр в АЧ диапазоне уменьш. не более, чем в 2 раза отн-но max знач, или на 3 дБ. Для фильтров ВЧ и режекторных понятие П обычно не используется(равна бесконечности). Для них - полоса непропускания (удержания). АЧХ идеального фильтра имеет периодич. форму.

Степень близости АЧХ реального фильтра к АЧХ идеального оценивается . Для ФНЧ и ПФ он равен отношению ширины на уровне (-3 дБ), т.е. 0,7 к аналогичной ширине П _0,1 на уровне (-20 дБ) Расчет иллюстрирует рис

Для ФВЧ и РФ определяется аналогично, но П _ПР, и П _УД меняются местами. В любом сл. уровни отсчит. от max значений.

Для реальных Ф, выполненных на базе пассивных элементов, величина всегда < 1. Чем ближе к 1, тем выше избирательность частотного фильтра.

31. RС-фильтр нижних частот

Для узкополосного ФНЧ необх большие значен и . Т.о, простейший ФНЧ обладает низкой избират, не зависящей от его парам.

32. RL-фильтр нижних частот

, f_c = П_0,7 = R/ (2πL) или ω_c = R/L.

33. RL-фильтр нижних частот токи НЧ проходят через индуктивность в нагрузку, лишь в малой степени ответвляясь в емкость L = 0,32 ρ / f_C,, f_C = 0,32 / √(LC),C = 0,32/ (ρ f_C), ρ = √(L/C).

и .

34. RС-фильтр верхних частот f_c = П_f = 1/ (2πRC) или ω_c = П_ω= 1/ (RC).

35. RL-фильтр верхних частот f_c = П_0,7 = R/ (2πL) или ω_c = R/L.

36. LС-фильтр верхних частот L = 0,08 ρ / f_C,, f_C = 0,08 / √(LC), C = 0,08/ (ρ f_C), ρ = √(L/C).

37. Полосовые RС-фильтры

Принцип действия полосовых и режекторных фильтров основан, как правило, на использовании последовательных и параллельных контуров.

Полосовой RC-фильтр основан на том, что емкость первого звена обус­л затухание более НЧ, а емкость второго звена — затухание более ВЧ. Средняя частота полосы пропус­кания, при которой собственное затухание фильтра минимально, ориентировочно равна: ,

А если R₁ = R₂ = R и C₁ = C₂ = C, то .

38. Заграждающие RС-фильтры

за­граждающий RC-фильтр состоит из двух параллельно соединенных Т-образных RС-фильтров верхних и нижних частот. Соответств. подбором параметров элементов можно добиться того, что при опр. частоте токи на выходе обеих Т-образных схем будут равны но величине и противоположны по знаку, вследствие чего ток в нагруз­ке будет равен 0. Следова­тельно, затухание на этой частоте будет бесконечно большим.

39. Полосовые LC-фильтрызз

Связь между индуктивностью катушек (Гн), емкостью конденсаторов (Ф), частотой среза f_с (Герц) и характеристическим сопротивлением ρ (Ом) выражается в случае звена а и б формулами:

L1 = 0,3 ρ / (fC2 – fC1), L1 = 0,08 ρ (fC2 – fC1) / (fC1fC2), C1 = 0,08(fC2 – fC1) / (ρ fC1fC2), C2 = 0,3/ [ρ (fC2 – fC1)], ρ = √(L1/C2) = √(L2/C1).

- сопротивления полосовых П- и Т-фильтров

40. Режекторные LC-фильтры

Связь между индуктивностью катушек (Гн), емкостью конденсаторов (Ф), частотой среза f_с (Герц) и характеристическим сопротивлением ρ (Ом) выражается в случае звена а и б формулами: