Фильтры.

Цепи, пропускающие сигналы определённой полосы частот, называемые полосой прозрачности и подавляющие сигналы в полосе частот, называется полосой непрозрачности.

Параметры:

1. Частота среза определяется как граница между полосами прозрачности и непрозрачности. Определяется по уровню 0,707 от максимального значения коэффициента передачи.

2. Коэффициент передачи определяется как отношение выходного сигнала к

входному.

3. Коэффициент затухания может быть выражен, или как натуральный логарифм и измеряться в Неперах, или как десятичный логарифм.

В полосе прозрачности в идеальном случае коэффициент затухания равен

нулю.

4. Характеристическое сопротивление Zo.

Классификация фильтров.

1. По взаиморасположению полосы прозрачности и непрозрачности различаются фильтры НЧ, которые пропускают без искажения сигналы в полосе от нуля до подавляют сигналы в полосе частот от бесконечности. Фильтры ВЧ пропускают сигналы от до бесконечности и подавляют сигналы от нуля

до .

Полосовой фильтр пропускает сигналы в заданной полосе частот от до , и подавляет сигналы вне этой полосы.

Режекторный фильтр подавляет сигнал в заданной полосе частот от до и пропускает сигнал вне этой полосы.

2. По типу применяемых звеньев

Т и П образный звенья применяются чаще, т.к. они симметричны. Могут использоваться многозвенные фильтры, представляющие последовательное или параллельное соединение отдельных звеньев.

3. По виду применяемых элементов.

1. Фильтры L-C бывают типа "к" и "т".

2. Фильтры R-C применяются на частоте до 10 кГц

3. Пьезокерамические фильтры.

4. Магнитно-стрикционные.

5. Фильтры типа ПАВ на поверхностных акустических волнах.

6. Цифровые фильтры.

1. Активные фильтры.

Фильтры типа "к".

Характеризуются тем, что произведение сопротивление последовательных и параллельных ветвей постоянно и не зависит от частоты. Это условие выполняется в том случае если Z1 и Z2 носят разный характер. Если в последовательной ветви включить индуктивность, а в параллельной емкость, то получим фильтр нижних частот. При изменении частоты от 0 до сопротивление катушки мало, а сопротивление емкости велико, поэтому большая часть сигнала выделяется в нагрузку. С увеличением частоты больше индуктивное сопротивление увеличивается, следовательно, увеличивается падение напряжения на катушке индуктивности и уменьшается сигнал на выходе.

Чтобы фильтр передавал наибольшую мощность в нагрузку, он должен быть

согласован с нагрузкой. Rвх=Z0=Rh

Нагрузкой является сопротивление, условие согласования выполняется на

частоте =0. Расчет фильтра производится из условия согласования с

нагрузкой на частоте =0 и заданной частоты среза.

Фильтр высоких частот пропускает частоты от до бесконечности. С ростом частоты сопротивление параллельной ветви с которой снимается напряжение на нагрузку должно расти, а сопротивление последовательной ветви уменьшаться. Поэтому в последовательной ветви включаем С, а в параллельной L. Условие согласования выполняется на частоте равной бесконечности. Из условия согласования и заданной частоты среза определяются параметры фильтра.