44. Электрические схемы фильтров Золотарева. Характеристики рабочего затухания фнч, фвч, пф Золотарева. Физический смысл работы фильтров

Имеют самую крутую характеристику в ПЗ. Чтобы получить схему ФНЧ Золотарёва надо взять схему ФНЧ Чебышева и подключить параллельно катушке L₂конденсаторC₂.

Выберем резонансную частоту этого контура в начале ПЗ и обозначим её . На этой частоте получается резонанс токов, и сопротивление идеального параллельного контура будет равно бесконечности. Ток частотычерез контура не пройдёт, значит. Характеристика вынуждена стремиться к, и она поэтому идёт круче.

На частотах выше сопротивление контура падает. Токи проходят через контур, иуменьшается. Получается провал характеристики, но он не может опускаться ниже.

Можно получить такую же характеристику, если во второй схеме последовательно с C₂включить катушкуL₂.

На частоте в контуреL₂–C₂наступает резонанс напряжений, и сопротивление идеального последовательного контура равно 0. Ток частотыпойдёт через контур, значитна нагрузке (т. е. ток частотыполностью закорачивается через контурL₂–C₂).

Контур, из-за которого получается всплеск характеристики, называется режекторным. Сколько в схеме режекторных контуров, столько будет всплесков характеристики. Нарисуем схему и характеристику ФВЧ Золотарёва 5-го порядка:

Чтобы получить ПФ Золотарёва, надо взять схему ФНЧ и ФВЧ Золотарёва, совместить их и сдвинуть вправо.

ФНЧ:

ФВЧ:

ПФ:

Контура L_2а–C_2аиL_2б–C_2бнастроены на частотыисоответственно.на этих частотах, т. к. в каждом контуре резонанс токов, получается всплеск характеристики.

На резонансной частоте сопротивление контураL_2а–C_2аносит емкостной характер, аL_2а–C_2а— индуктивный. Подбирают так эквивалентные емкостное и индуктивное сопротивление, чтобы на резонансной частотеони были равны. Значит между контурами возникает коллективный резонанс напряжений, и сопротивление всего участка стремится к 0, поэтому ток частотыf₀легко пройдёт через этот участок в нагрузку. КонтураL₁–C₁иL₃–C₃настроены в резонанс на центральную частоту. Сопротивление этих контуров велико, и ток частотыf₀через них не проходит, а пойдёт в нагрузку.

45. Активные фильтры. Особенности, принципиальные электрические схемы фильтров нижних и верхних частот. Понятие о расчете параметров фильтров

Фильтры, построенные на реактивных элементах L и C, имеют недостатки — большие габариты, вес и потери, поэтому разработаны электронные аналоги LC-фильтров, построенные на основе ОУ и элементов RC, т. е. безиндуктивные фильтры. Порядок фильтра определяется числом реактивных элементов. Основой ARC-фильтровявляется звено второго порядка. Для построения фильтров высших порядков используют каскадное соединение звеньев второго и первого порядка. В качествезвена первого порядкаиспользуют обычную пассивную RC-цепь.Звено второго порядка—НЧ ARC-фильтра:

ФНЧ

Токи частоты и токи НЧ легко проходят на вход ОУ черезR₁иR₂. Токи ВЧ замыкаются черезC₂и возвращаются с выхода снова на вход ОУ через цепь ОС, не проходя в нагрузку.

Звено второго порядкаВЧ ARC-фильтра

ФВЧ

Токи частоты и токи ВЧ легко проходят на вход ОУ через конденсаторыC₁иC₂. Токи НЧ плохо проходят черезC₁иC₂, замыкаются черезR₂и возвращаются с выхода ОУ снова на вход через цепь ОС, не попадая в нагрузку. ИзобразимARC-фильтр ВЧ четвёртого порядкапутём соединения двух звеньев второго порядка.

Расчёт ARC-фильтров — задача трудоёмкая и производится с помощью специальных таблиц фильтров Баттерворта для активных фильтров.