RC- фильтры

Если сопротивление нагрузки, на которую включен фильтр велико, то часто используют RC- фильтры: НЧ; ВЧ и полосно-пропускающие. Для всех RC-фильтров в рабочей зоне а¹0. Рабочая зона НЧФ – от 0 до w₀= , при которой а=0,343 Нп (рис.3.21). Для ВЧ-фильтра рабочая зона от w₀= , где а=0,343 Нп до µ (рис.3.22).

В полосно-пропускающем фильтре минимальное затухание при w₀= , где а=0,343 Нп. (рис.3.23).

Рис.3.23. Схема полосно-пропускающего фильтра

Вопросы и задачи для самопроверки

1. Доказать, что в случае симметричного четырехполюсника, нагруженного согласованно, коэффициент передачи по напряжению равен:

.

2. Определить коэффициент передачи по напряжению при холостом ходе и коэффициент передачи по току при коротком замыкании для П-образного четырехполюсника, продольная ветвь которого состоит из L, а поперечная – из С (каждая).

3. Определить коэффициенты А-формы записи четырехполюсника, заменяющего воздушный трансформатор, если R₁=15 Ом, L₁=20 мГн, R₂=45 Ом, L₂=60 мГн, М=25 мГн, w=1000 рад/с.

4. Рассчитать фильтр нижних частот с граничной частотой 1000 Гц и характеристическим сопротивлением 100 Ом при нулевой частоте.

5. Пояснить, исследуя формулы для симметричного фильтра без потерь, почему в полосе пропускания фильтра его характеристическое сопротивление активное, а в полосе затухания реактивное.

6. Как найти полосу пропускания фильтра по заданной частотной зависимости его характеристического сопротивления.

7. Пояснить физическую сущность коэффициента фазы фильтра.

8. Показать, что коэффициент передачи по напряжению в полосе пропускания для ФНЧ и ФВЧ, равен единице.