Немного теории

Немного теории

Фильтры типа k. Низкочастотные, высокочастотные, полосовые и заграждающиеФильтрами нижних частот (ФНЧ) называются фильтры, пропускающие в нагрузку только низкие частоты: от w1 = 0 до w2. Полоса затухания у них находится в интервале от w2 до ¥. Построение ФНЧ и их характеристики показаны на рис. 12.2.

Рис. 12.2. Т-образная (а) и П-образная (б) схемы ФНЧ, а также их характеристики (с)

Под фильтрами верхних частот (ФВЧ) понимают фильтры, пропускающие в нагрузку только высокие частоты: от w1 до ¥. Полоса затухания у них находится в интервале от 0 до w1. Построение ФВЧ и их характеристики показаны на рис. 12.3.Для Т-образного фильтра нижних частот. (12.1)

Рис. 12.3. Т-образная (а) и П-образная (б) схемы ФВЧ, а также их характеристики (с)При w = w1 = 0 . С увеличением частоты ZC уменьшается, сначала мало отличаясь от значения  При  характеристическое сопротивление ZC = 0.Для П-образного фильтра нижних частот. (12.2)

Для Т-образного фильтра верхних частот..  (12.3)

Характеристическое сопротивление ZС = 0 при . С увеличением w сопротивление ZСувеличивается и при w → ¥ .

Если фильтр предназначен для работы на частотах, находящихся внутри полосы прозрачности данного фильтра и относительно далеко отстоящих от значения w, при котором ZС = 0, то сопротивление Zнфильтра НЧ выбирают равным ZС, которое соответствует w = w1 = 0. Для Т-фильтра .

Для фильтров ВЧ обычно нагрузку согласовывают со значением ZC при . Для Т-фильтра ВЧ . В полосе затухания ZC оказывается чисто реактивным для всех фильтров. Для определения характера ZC в этой зоне определяют характер входного сопротивления фильтра в режиме холостого хода или короткого замыкания: для фильтров НЧ при очень высокой частоте и для фильтров ВЧ – при низкой частоте. В зоне затухания ZC имеет индуктивный характер для Т-фильтра НЧ и П-фильтра ВЧ и емкостный характер для П-фильтра НЧ и Т-фильтра ВЧ.

Полосовые фильтры представляют собой фильтры, пропускающие в нагрузку лишь узкую полосу частот от w1 до w2. Справка от w2 и слева от w1 находятся полосы затухания (рис. 12.4).Формулы для определения параметров полосового фильтра по заданным частотам f1 и f2 и сопротивлению нагрузки фильтра ZC при .

Рис. 12.4. Схема полосового фильтра и его характеристики(12.4)Под заграждающими фильтрами понимают фильтры, в которых полоса прозрачности как бы разрезана на две одинаковые половины полосой затухания. Слева от w1 и справа от w2 находятся две части полосы прозрачности.Схема заграждающего фильтра и его характеристики представлены на рис. 12.5.По схеме k-фильтра можно определить, к какому виду он относится. Если в ветви сопротивлений стоят только индуктивности, то фильтр относится к типу НЧ. Если в ветви сопротивлений – емкость, то это фильтр ВЧ.Если в ветви сопротивлений находятся последовательно соединенные элементы L и C, то фильтр полосового типа. Если параллельно соединенные элементы L и C, то получится заграждающий фильтр.

Рис. 12.5. Схема заграждающего фильтра (а), его полоса прозрачности (б), характер изменения угла (в) и сопротивления (г)

toe-kgeu.ru