Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЭЛЕКТРОНИКА.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
4.1 Mб
Скачать

1.Активные фильтры. Классификация. Основные параметры активных фильтров.

Активный фильтр — один из видов аналоговых электронных фильтров, в котором присутствует один или несколько активных компонентов, к примеру транзистор или операционный усилитель.

В активных фильтрах используется принцип отделения элементов фильтра от остальных электронных компонент схемы. Часто бывает необходимо, чтобы они не оказывали влияния на работу фильтра. Применение усилителей в активных фильтрах позволяет увеличить наклон частотной характеристики в полосе подавления, что недостижимо при каскадном соединении пассивных RC-цепочек.

Активные фильтры можно разделить на группы по различным признакам: назначению, полосе пропускаемых частот, типу усилительных элементов, виду обратных связей и др.

По полосе пропускаемых частот фильтры делятся на четыре основные группы: нижних частот, верхних частот, полосовые и заграждающие. Фильтры нижних частот пропускают сигналы от постоянного напряжения до некоторой предельной частоты, называемой частотой среза фильра. Фильтры верхних частот, наоборот, пропускают сигналы, начиная с частоты среза и выше. Полосовые фильтры пропускаю сигналы в некоторой полосе частот от f1 до f2 (смотреть рисунок 3), а заграждающие фильтры имеют характеристику, противоположную полосовым, и пропускают сигналы с частотой ниже f1 и выше f2. Полосовые фильтры (как и заграждающие) могут иметь гребенчатую частотную характеристику, в которой будет несколько полос пропускания и затухания.

По назначению фильтры делятся на сглаживающие фильтры источников питания, заграждающие фильтры помех, фильтры для селективных усилителей низкой или высокой частоты и др.

По типу усилительных элементов можно выделить транзисторные фильтры, фильтры на усилителях с ограниченным усилением, на операционных усилителях (ОУ), на повторителях напряжения. Все рассмотренные фильтры могут иметь одну цепь обратной связи (ОС) или несколько. В связи с этим различают фильтры с одноконтурной и с многоконтурной ОС. Кроме того, различают фильтры по числу полюсов на частотной характеристике – фильтры первого порядка (ослабление сигнала до 20 дБ на декаду), второго порядка (ослабление сигнала до 40 дБ на декаду) и более высоких порядков (ослабление в 60 дБ и более). Фильтры высоких порядков имеют более крутые границы полос пропускания и затухания и более плоскую характеристику в области полосы пропускания. К таким фильтрам относятся фильтры Чебышева, Баттерворда, Бесселея и др. Чем выше порядок фильтра, тем круче скаты АЧХ в районе частоты среза (или квазирезонансной частоты) и тем большее количество реактивных элементов требуется для его реализации.

В процессе реализации активных фильтров следует учитывать, что в результирующей передаточной функции проявляются качества активных компонентов фильтра, в первую очередь частотная зависимость коэффициентов усиления активных компонентов. В одном фильтрующем звене можно использовать несколько усилителей, так как большой запас усиления даёт возможность лучше стабилизировать характеристики активных компонентов с помощью отрицательной обратной связи. Но при этом увеличивается нежелательное влияние характеристик таких усилителей, например, на высоких частотах. В связи с этим звенья ARC фильтров с несколькими усилителями используют только на относительно низких частотах. В случае малых добротностей и сравнительно высоких частот лучшими будут звенья с одним усилителем.