8.15. Активные фильтры

По меньшей мере, два серьезных фактора ограничивают применение пассивных фильтров. Во-первых, па низких частотах пассивные фильтры, содержащие катушки индуктивности, имеют большие габариты, массу и обладают малой температурной стабильностью; во-вторых, расчет фильтров с низкодобротными катушками является длительным и громоздким.

Рис. 8.32. Моделирование параллельной (а) и последовательной (б) индуктивностей при помощи гираторов

Само появление гиратора наводит на мысль, что можно построить без-индукционный фильтр путем замены каждой из катушек. Так как добротность подобного рода «катушек» достигает 100 и более, то реализация LC-фильтра сводится к расчету фильтра без потерь и замене индуктивностей емкостями, соединенными с гираторами.

Рис. 8.33. Моделирование последовательного (а) и паралелльного (б) колебательных контуров при помощи гираторов

Способы моделирования параллельной и последовательной индуктивностей показаны на рис. 8.32а,б; на рис. 8.33 - моделирование колебательных контуров, при чем схемы одинаковы, а контур параллельного или последовательного типа получается в зависимости от того, какая пара клемм считается входной.

Заметим, что имитация высокодобротных LC-структур - лишь один из многочисленных способов построения активных фильтров.

В общем случае на основе операционных усилителей создаются изолированные звенья фильтров, соединяемые каскадно для получения требуемых передаточных функций. С целью повышения стабильности устройства такого рода охватываются дополнительными петлями отрицательной обратной связи.