Электрические фильтры ( ЭФ ) – устройства, которые избирательно, по некоторому правилу пропускают или не пропускают на свой выход электрический сигнал.
Характеристиками электрического сигнала служат частота, напряжение, форма, кодировка и др. Довольно широко распространены ЭФ, где признак избирательности – частота электрического сигнала.
Идеальный частотный фильтр пропускает сигналы с какими – то одними частотами и не пропускает с другими ( для одних частот коэффициент передачи 1 , для других - 0 ). В техническом плане основной характеристикой частотных фильтров является рабочее ослабление, поэтому частотный ЭФ – это ЧП, у которого в одной области частот рабочее ослабление мало, близко к 0 ( полоса пропускания ПП), а в другой области частот рабочее ослабление велико ( полоса задерживания ПЗ(ПН)).
В ПП рабочее ослабление должно быть не больше (меньше) некоторого заданного значения : 
В ПЗ рабочее ослабление должно быть не меньше (больше) некоторого заданного значения: 
Классификация частотно – избирательных электрических фильтров
В общем, ЭФ разделяют:
По расположению ПП и ПЗ
По применяемым элементам
По схемам
1) По расположению ПП и ПЗ различают:
А) Фильтры нижних частот ( ФНЧ )
Обычно f1= 0 и f4=∞.
Б) Фильтры верхних частот( ФВЧ )
Обычно f1=∞ и f4=0.
В) Полосовой фильтр ( ПФ)
 |
Г) Заграждающий ( режекторный) фильтр ( ЗФ)
|
|
|
Д) Комбинированный ( многополосный) фильтр: много ПП и ПЗ
По элементам выделяют:
· катушечно – конденсаторные( реактивные ) фильтры
· резистивно – конденсаторные ( RC ) фильтры
· активные фильтры ( содержат усилительные устройства), разделяют на ARLC – фильтры, ARC
· резонаторные фильтры( содержат резонаторы)
2) По схемам выделяют:
А) лестничные фильтры
Б) мостовые фильтры
в) фильтры с цепями обратной связи (активные фильтры)
Лестничные реактивные фильтры
Лестничные фильтры строятся по лестничной схеме, а реактивные содержат L, C – элементы в поперечных и продольных ветвях.
Основная теорема лестничных реактивных фильтров
Рассмотрим часть фильтра:(Г-образной структуры)
Если отношение 
удовлетворят условию: 
, то характеристическое ослабление 
, а характеристические сопротивления резистивные, т.е. 
, 
и это ПП.
Если это условие не выполняется, то 
, а характеристические сопротивления реактивные, т.е. чисто мнимые и это ПН.
Доказательство
Пусть в нашем случае 
. Z1КЗ=jX1 , Z1XX=jX1+jX2
Характеристическое ослабление равно 0, когда
, т.е. числитель и знаменатель – сопряженные. Это возможно, когда число под корнем – отрицательное, т.е. Х1 и Х2 разных знаков, и 
, что соответствует условию теоремы. Таким образом мы доказали условие полосы пропускания.
|
|
|
Если выполняется условие теоремы, то под знаком корня положительное число, т.е. 
- положительное, резистивное.
Если условие теоремы не выполняется, то под корнем отрицательное число и. 
- мнимая величина, реактивное сопротивление.
Пример
Условие ПП выполняется там где знаки разные и 
.
Граничные частоты между полосами пропускания и непропускания называются частотами среза ωC1 и ωC2 (fC1 и fC2).
Фильтры типа k
Основные понятия
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 702; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!