61. Электрические фильтры. Понятие об электрических фильтрах. 1)Определение, 2)классификация, 3)полоса пропускания и 4)задерживание электрических фильтров.

61.1 Электрический фильтр – это четырехполюсник, пропускающий из входной цепи в выходную определенный диапазон частот сигналов в виде напряжения или тока.

61.2 Классификация:

1) ФНЧ (фильтр нижних частот) - пропускает сигналы с частотой от 0 до f_в(w_в/2p).

2) ФВЧ (фильтр верхних частот) - пропускает сигналы с частотой от f_н до ¥

3) ФПП (полосовой фильтр) - пропускает сигналы с частотой от f_н до f_в.

4) РФ (режекторный фильтр) - не пропускает сигналы заданной частоты или полосы частот

5) ГПФ (гребенчатый фильтр) - фильтр, имеющий несколько полос пропускания.

6) РГФ (режекторный гребенчатый фильтр) - фильтр, имеющий несколько полос подавления

61.3 Границы полос пропускания (w_в , w_н) определяются по частотам, на которых коэффициент усиления Ко уменьшается в 2^-1/2 »0,7 раз.

61.4 диапазон частот, пропускаемых с большим затуханием, называется полосой затухания или полосой задерживания. Качество фильтра считается тем выше, чем ярче выражены его фильтрующие свойства, т.е. чем сильнее возрастает затухание в полосе задерживания.

62. Электрические фильтры. Частотные характеристики, рабочее затухание, входное сопротивление фильтров. Применение фильтров в технике связи.

Электрические фильтры.

Электрическим фильтром называется четырехполюсник, устанавливаемый между источником питания и нагрузкой и служащий для беспрепятственного (с малым затуханием) пропускания токов одних частот и задержки (или пропускания с большим затуханием) токов других частот.

Часть электрической цепи, имеющей две пары зажимов одна из которых является входной, а другая - выходной, называется четырехполюсником.

Диапазон частот, пропускаемых фильтром без затухания (с малым затуханием), называется полосой пропускания или полосой прозрачности; диапазон частот, пропускаемых с большим затуханием, называется полосой затухания или полосой задерживания. Качество фильтра считается тем выше, чем ярче выражены его фильтрующие свойства, т.е. чем сильнее возрастает затухание в полосе задерживания.

Фильтры применяются как в радиотехнике и технике связи, где имеют место токи достаточно высоких частот, так и в силовой электронике и электротехнике.

В качестве пассивных фильтров обычно применяются четырехполюсники на основе катушек индуктивности и конденсаторов. Возможно также применение пассивных RC-фильтров, используемых при больших сопротивлениях нагрузки.

Частотные характеристики, рабочее затухание, входное сопротивление фильтров.

Частотные характеристики фильтра

По виду частотной характеристики фильтры подразделяются на:

• Фильтр низких частот — пропускает низкие частоты сигнала.

• Фильтр высоких частот — пропускает высокие частоты сигнала.

• Полосовой фильтр — пропускает ограниченную полосу частот сигнала.

• Режекторный фильтр пропускает все частоты, кроме определённой полосы.

• Фазовый фильтр пропускает все частоты сигнала, но изменяет его фазу.

Полосовые и режекторные фильтры могут быть сконструированы путём последовательного соединения фильтров низких и высоких частот.

рабочее затухание фильтра

Действительная часть a_p носит название рабочего затухания, а мнимая часть b_p - рабочего фазового сдвига. Рабочее затухание определяет уменьшение полной (кажущейся) мощности, напряжения или тока на выходе четырехполюсника по отношению к входу в неперах (N) или децибелах (дБ):

или

входное сопротивление фильтров.

Входное сопротивление четырехполюсника есть отношение входного напряжения к входному току

Применение фильтров в технике связи.

применение в радиовещании, телекоммуникациях, спутниковой связи. Применяются для точного разделения частот.