Пример расчета режекторного фильтра.

 

       Рассчитать параметры фильтра обеспечивающего подавление колебаний в полосе частот от до и работающего на согласованную нагрузку .

       Решение. Полоса пропускания фильтра .

Резонансная частота контуров, входящих в схему фильтра

   Параметры элементов фильтра

   Конкретные значения индуктивностей и емкостей элементов фильтра выбираются с учетом схемы его (Т-образный или П-образный).

 

Контрольные вопросы.

 

16. Какой фильтр называется полосовым?

17. Начертите схему Т-образного звена полосового фильтра.

18. Начертите схему П-образного звена полосового фильтра.

19. Начертите амплитудно-частотную характеристику полосового фильтра. Укажите основные величины.

20. Чему равна резонансная частота контуров полосового фильтра?

21. Какой фильтр называется режекторным?

22. Начертите схему Т-образного режекторного фильтра.

23. Начертите схему П-образного режекторного фильтра.

24. Начертите амплитудно-частотную характеристику режекторного фильтра. Укажите основные величины.

25. Объясните принцип действия режекторного (полосового) фильтра.

 

2.6.5. RC – фильтры.

 

       В радиотехнических устройствах, работающих на звуковых (низких) частотах, обычно используют реостатно-ёмкостные (RC) фильтры. Рис. 43. Использование RC-фильтров вместо реактивных и пьезоэлектрических вызвано тем, что габариты таких фильтров намного меньше фильтров типа LC/ D Дело в том, что кварцевые пластины с резонансной частотой менее сотен герц настолько массивны, что трудно возбуждаются, а катушки с большой индуктивностью не имеют достаточно высокой добротности.

Фильтр верхних частот. При частотах ω = 0 сопротивление ёмкости бесконечно велико, поэтому, К = 0, (К – коэффициент передачи). С повышением частоты емкостное сопротивление уменьшается и возрастает напряжение на резисторе фильтра и на нагрузке. Коэффициент передачи увеличивается.

       В RC-фильтрах не наблюдается резкого перехода от полосы задержания к полосе прозрачности. Условно граничную частоту определяют для значения , т.е. на уровне 0,707 от максимального значения. Свойства RC-фильтра зависят от величины - постоянной времени цепи. Выходное напряжение , где - коэффициент пропорциональности зависит от параметров RC-фильтра.

 

Фильтр верхних частот.                                      Фильтр нижних частот.

 

                                       

Коэффициент передачи

                                                

Частота среза (граничная частота)

 

 

                                                      

 

Амплитудно-частотная характеристика

  

    Фильтр верхних частот.                            Фильтр нижних частот.

0 – - область дифференцирования,           0 – - фильтр прозрачен,

 – ∞- область прозрачности.                    – ∞ - область интегрирования колебаний.

           

 

                              

Рис. 43. Электрические схемы и основные характеристики RC-фильтров верхних и нижних частот.

 

Фильтр верхних частот. При частоте  = 0 активное сопротивление резистора бесконечно мало по сравнению с емкостным сопротивлением конденсатора. Следовательно, выходное напряжение равно входному напряжению .

       С увеличением частоты до бесконечности емкостное сопротивление уменьшается до нуля. Вместе с ним уменьшается до нуля и коэффициент передачи фильтра.

       В области нижних частот (от 0 до ) фильтр прозрачен. В другой области частот, от  до ∞, происходит интегрирование колебаний. , где - коэффициент пропорциональности.

Если  мала, то конденсатор быстро заряжается до  и столь же быстро разряжается. Поэтому фронт и срез импульса искажаются мало.

Когда , то выходное напряжение весьма незначительно изменяется относительно постоянной составляющей напряжения.