Фазовые фильтры

На рис. 13.7 – 13.8 приведены схемы фазовых фильтров 1–го и 2–го порядков, соответственно.

Рис. 13.7. Схема фазового фильтра 1–го порядка

Рис. 13.8. Схема фазового фильтра 2–го порядка

Общий вид передаточной функции фазового фильтра 1–го и 2–го порядка

, .

Расчет фазового фильтра начинается с определения его порядка, исходя из требуемой частоты среза и группового времени задержки. Далее на основании этих данных производится расчет номиналов элементов ПФ.

Особенности фазового фильтра 1–го порядка: схема позволяет посредством изменения сопротивления R установить необходимую величину фазового сдвига в диапазоне от 0 до -180°, не меняя при этом амплитуду выходного сигнала.

Особенности фазового фильтра 2–го порядка: схема обеспечивает большее нормированное время групповой задержки, чем фазовый фильтр 1–го порядка. Схема может быть использована в качестве заграждающего фильтра, если соблюдается условие

.

Алгоритм расчета фазового фильтра:

1. Определяется требуемый порядок фильтра по таблицам, исходя из условия

,

и выбирается схема фильтра;

2. Определяется действительная частота среза фильтра по формуле

;

3. Рассчитывается фазовый фильтр 1–го порядка:

Выбираются номиналы резисторов R₁, номинал емкости C и рассчитывается номинал сопротивления R

.

Для фазового фильтра 1–го порядка граничное значение группового времени задержки при низких частотах и величину фазового сдвига можно оценить по формулам

,

.

4. Рассчитаются фазовые фильтры 2–го порядка:

   1. Из табл. 4.23 для каскадов 2–го порядка фильтра определяются параметры b_1i, b_2i, Q_pi;

   2. Задается величину емкости C и вычисляется сопротивление R₁ и R₂ по формулам

, ;

3. Задается номинал резистора R и вычисляется коэффициент a по формуле

.