Главная | Обратная связь

Принцип побудови та основні параметри RC-фільтрів

Фільтр - це прилад, що має нерівномірну амплітудно-частотну характеристику (АЧХ) заданої форми. Звичайно фільтри розраховуються на пропускання сигналів у визначеній смузі частот і подавлення сигналів за межами цієї смуги. Фільтр називають активним, якщо крім фільтрації він забезпечує підсилення сигналів.

У області низьких частот фільтри зручно будувати на основі частотозалежних RC-ланок у сполученні з операційними підсилювачами (ОП). Широкі можливості відкриває використання RC-ланок в колах додатного та від’ємного зворотного зв’язку ОП.

Усі найпростіші фільтри умовно поділяють на фільтри низьких частот (ФНЧ), фільтри високих частот (ФВЧ), смугові фільтри (СФ) і загороджувальні фільтри (ЗФ). Умовні АЧХ цих типів фільтрів приведені на рис. 1 а-г у логарифмічному масштабі на обох координатних осях.

Дані типи фільтри характеризуються слідуючими основними параметрами:

- частотою або частотами зрізу ; , на який коефіцієнт передачі зменшується на 3 дБ;

- частотою резонансу , що визначає максимум або мінімум коефіцієнта передачі

- смугою пропускання або подавлення ; еквівалентною добротністю Q = ;

- крутизной спаду або підйому АЧХ у смузі подавлення d , яка вимірюється у дБ на декаду.

За допомогою розглянутих чотирьох типів фільтрів основними є ФНЧ і ФВЧ. Смугові та загороджувальні фільтри можуть бути, відповідно, отримані послідовним або паралельним з'єднанням ФНЧ і ФВЧ. Типові частотні характеристики фільтрів низьких та високих частот, як функції комплексної частоти p= j, мають вигляд:

K _фнч= (5.1)

K _фвч= (5.2)

Класифікація фільтрів ведеться по типу полінома знаменника у формулах (5.1), (5.2).

При цьому розрізняють фільтри: із критичним затуханням, по Баттерворту, по Чебишеву, по Бесселю, по Кайе ( еліптичні) і т. д. Кожний із цих типів характеризуються особливою специфікою поводження АЧХ як у смузі пропускання, так і в смузі подавлення.