71) Электрические фильтры.
Электрический фильтр – это четырехполюсник, беспрепятственно пропускающий токи одних частот и не пропускающий или пропускающий с большими затуханием токи других частот. Полоса пропускания (полоса прозрачности) – это диапазон частот, беспрепятственно пропускаемых фильтром. (a=0), а – коэффициент затухания. Полоса затухания (полоса задерживания) – это диапазон частот, не пропускаемых фильтром или пропускаемая с большими затуханиями. (a>>0).
Частота среза (ωС) – это граничная частота между полосой пропускания и полосой задерживания.
Электрические фильтры, в зависимости от области пропускаемых частот делятся на следующие:
I) Низкочастотные (фильтры нижних частот) - ФНЧ
II) Высокочастотные (фильтры высоких частот) - ФВЧ
III) Полосовые фильтры - ПФ
IV) Заграждающие фильтры – ЗФ.
В зависимости от схемы соединения элементов фильтры делятся на: 1) Г – образные. 2) Т – образные. 3) П – образные. 4) Мостовые.
В зависимости от характеристики применяемых элементов: 1) Реактивные 2) Безиндуктивные (RC - фильтры) 3) Пьезоэлектрические 4) Цифровые.
Реактивные делятся на: 1) К – фильтры (или k - фильтры). 2) М – фильтры (или m - фильтры).
72)Реактивные фильтры.
К – фильтры – это фильтры, у которых отношение продольного индуктивности к поперечной проводимости не зависит от частоты.:
Фильтры проектрируют
для работы в согласованном режиме, т.е.
величина нагрузки должна быть равна
характеристическому сопротивлению
Недостатки К -
фильтров: 1)
Характеристическое сопротивление
зависит от частоты, поэтому согласованного
режима удается достигнуть в узком
диапазоне частот. 2) Недостаточная
крутизна кривой
затухания в
области частоты
среза.
74)Мостовые фильтры.
Для устранения недостатков, присущих К – фильтрам, создаются М – фильтры. Это достигается введением последовательного или параллельного звена. У них отношение продольного сопротивления к поперечной проводимости зависит от частоты. Характеристическое сопротивление М – фильтров практически не зависит от частоты, поэтому согласованного режима удается достигнуть по всей полосе пропускания.
Недостатки М – фильтров: Некоторое изменение кривой затухания в некоторых областях.
Мостовые фильтры.
73) RC – фильтры (безиндуктивные) .
Наличие индуктивности в ряде случаев нежелательно:
1) Большие массогабаритные показатели.
2) Необходимость экранирования.
ФНЧ
“Г”-образная “Т”-образная “П”-образная
Современные RC – фильтры создаются на базе:
1) Операционных усилителей. 2) Гираторов.
3) Частотнозависимых отрицательных сопротивлений.
Схема Салена (на базе усилителей):
ФНЧ ФВЧ
75)Пьезоэлектрические фильтры.
На кварцевые пластины подается напряжение и она начинает колебаться с частотой приложенного напряжения.
При совпадении частоты приложенного напряжения и собственной частоты наступает резонанс.
Цифровые фильтры.
Подаваемый сигналом (входное напряжение) поступает на АЦП (аналого – цифровой преобразователь), где он преобразовывается в цифровой код, который подается на микропроцессор, где происходит сравнение этого кода с заложенной характеристикой.