Назовите основные типы электрических фильтров и объясните их частотные характеристики (ачх).
По расположению полосы пропускания на шкале частот различают сле-
дующие фильтры:
- нижних частот (ФНЧ), в которых полоса пропускания располагается на
шкале частот от ω = 0 до некоторой граничной частоты ω = ω п , а полоса не-
пропускания (задерживания) – от частоты ω = ω з до бесконечно больших час-
(рис. 1.1, а);
- верхних частот (ФВЧ) с полосой пропускания от частоты ω = ω п до
бесконечно больших частот и полосой непропускания от частоты ω= 0 до
ω з (рис. 1.1, б);
- полосовые (ПФ), в которых полоса пропускания ω п1 …ω п2 располагается
между полосами непропускания 0…ω з1 и ω з2 …8 (рис. 1.1, в);
- заграждающие (режекторные) (ЗФ или РФ), в которых между полосами
пропускания 0…ω п1 и ω п2 …8 находится полоса непропускания ω з1 …ω з2 (рис.
г);
- многополосные, имеющие несколько полос пропускания.
На рис. 1.1, а—г показаны также условные обозначения фильтров каждого
типа в соответствии с ГОСТ. Диапазон частот, разделяющий полосы пропус-
кания и непропускания, называется полосой перехода.
Рис. 1.1
Фильтр верхних частот (ФВЧ) — электронный или любой другой фильтр, пропускающий высокие частоты входного сигнала, при этом подавляя частоты сигнала ниже частоты среза. Степень подавления зависит от конкретного типа фильтра.
Термины «высокие частоты» и «низкие частоты» в применении к фильтрам относительны и зависят от выбранной структуры и параметров фильтра.
Фильтр ни́жних часто́т (ФНЧ) — один из видов аналоговых или электронных фильтров, эффективно пропускающий частотный спектр сигнала ниже некоторой частоты (частоты среза), и уменьшающий (подавляющий) частоты сигнала выше этой частоты. Степень подавления каждой частоты зависит от вида фильтра.
Полосно-пропускающий фильтр — фильтр, который пропускает частоты, находящиеся в некоторой полосе частот.
Полосно-заграждающий фильтр (проф. жаргон — режекторный фильтр, фильтр-пробка) — электронный или любой другой фильтр, не пропускающий колебания некоторой определённой полосы частот, и пропускающий колебания с частотами, выходящими за пределы этой полосы.
Дайте определение активного rc фильтра. Назовите характерные особенности фильтра.
Активные фильтры включают пассивные элементы R,C и усилители напряжения (операционные усилители).
Активный фильтр — один из видов аналоговых электронных фильтров, в котором присутствует один или несколько активных компонентов, к примеру транзистор или операционный усилитель.
В активных фильтрах используется принцип отделения элементов фильтра от остальных электронных компонент схемы. Часто бывает необходимо, чтобы они не оказывали влияния на работу фильтра. Применение усилителей в активных фильтрах позволяет увеличить наклон частотной характеристики в полосе подавления, что недостижимо при каскадном соединении пассивных RC-цепочек.
К недостаткам активных фильтров можно отнести следующее:
• активные фильтры не могут работать на таких высоких частотах, на ко-
торых операционные усилители уже не способны усиливать сигнал,
• активные фильтры нуждаются в источниках питания,
• возможна потеря устойчивости режима работы, что может привести к
неограниченному росту токов и напряжений при ограниченном входном воз-
действии.
В активных фильтрах, или фильтрах с обратными связями, используется
параллельное соединение и другие виды соединений четырехполюсников. Че-
тырехполюсник, по которому сигнал проходит с входа на выход, является не-
селективной цепью с коэффициентом передачи, не зависящим от частоты. В
качестве такого четырехполюсника часто используют операционный усили-
тель. Четырехполюсник обратной связи обычно содержит селективную цепь.