- •Южного федерального университета в г. Таганроге
- •Пассивные фильтры
- •2.Активные фильтры
- •3.Преимущества активных фильтров
- •4.Недостатки активных фильтров
- •5. Фильтры нижних частот
- •6. Фильтр Баттерворта
- •7. Фильтр вч
- •8. Полосовые фильтры
- •10. Применение фильтров
- •11.Расчет фильтра нижних частот. Фильтр Баттерворта.
- •Дж.Крекрафт, Аналоговая электроника
- •Джонсон д., Справочник по электронике
- •Ульрих Титце,Кристоф Шенк-Полупроводниковая схемотехника.
10. Применение фильтров
Электронные фильтры нижних частот используются для подавления пульсаций напряжения на выходе выпрямителей переменного тока, для разделения частотных полос в акустических системах, в системах передачи данных для подавления высокочастотных помех и ограничения спектра сигнала, а также имеют большое число других применений.
Радиопередатчики используют ФНЧ для блокировки гармонических излучений, которые могут взаимодействовать с низкочастотным полезным сигналом и создавать помехи другим радиоэлектронным средствам.
Механические низкочастотные фильтры часто используют в контурах АВМ непрерывных систем управления в качестве корректирующих звеньев.
Фильтр высоких частот используется для выделения высоких частот из сигнала и часто используется в обработке аудиосигналов, например в кроссоверах. Ещё одно важное применение фильтра верхних частот — устранение лишь постоянной составляющей сигнала, для чего частоту среза выбирают достаточно низкой.
Фильтр верхних частот используется в простых бестрансформаторных конденсаторных преобразователях напряжения для понижения напряжения переменного тока. К недостаткам таких преобразователей относится их высокая чувствительность к импульсным помехам в источнике переменного тока, а также зависимость выходного напряжения от полного сопротивления нагрузки.
Высокочастотные фильтры используются в обработке изображений для того, чтобы осуществлять преобразования в частотной области (например, для определения границ (англ. Edge detection)).При включении фильтра верхних частот последовательно с фильтром нижних частот получается полосовой фильтр, предназначенный для выделения из сигнала определённой полосы частот или режекторный фильтр, предназначенный для подавления определённой полосы частот.
11.Расчет фильтра нижних частот. Фильтр Баттерворта.
Rн=2000 Ом
fгр=10 кГц
А=40 дБ
fср=2fгр
Рисунок 8 – Частотные характеристики затухания фильтров Баттерворта 2-9 порядков
Для расчета фильтра 7-го порядка нам необходимо вычислить КL - коэффициент нормирования индуктивности и КС – коэффициент нормирования емкости.
L1,C1 |
L2,C2 |
L3,C3 |
L4,C4 |
L5,C5 |
L6,C6 |
L7,C7 |
0,4450 |
1,247 |
1,802 |
2,00 |
1,802 |
1,247 |
0,4450 |
Таблица 1- Нормированные значения элементов прототипов фильтра Баттерворта 7-го порядка
Получим действительные значения(расчеты выполнены в MathCad):
Ф
Гн
Ф
Гн
Гн
Ф
Ф
Гн
Гн
Ф
Гн
Ф
Ф
Гн
Фильтр Баттерворта обладает монотонной характеристикой, т.е. характеристикой, никогда не возрастающей с ростом частоты.
Фильтр Чебышева содержит колебания (пульсации) передаточной функции в полосе пропускания и обладает монотонной характеристикой в полосе задержания.
Список литературы: