Пассивные фильтры

В современной аппаратуре к фильтрам предъявляются жесткие технические требования: они должны иметь незначительное ослабление в полосе пропускания и большую крутизну его увеличения в полосе запирания для обеспечения четкого разделения передаваемых сигналов.

Наиболее простые и экономичные фильтры типа k имеют медленно увеличивающееся ослабление. Включая дополнительный двухполюсник в параллельное или последовательное плечо, получают резонанс напряжений (токов) на частоте, достаточно близкой к частоте среза. При резонансе сопротивление измененного плеча последовательно-производного фильтра становится равным нулю, а параллельно-производного – бесконечности, поэтому ослабление стремится к бесконечности, такие фильтры называют фильтрами типа m. Частоту, на которой наблюдается резонанс напряжений или токов в измененном плече, называют частотой бесконечного ослабления . Однако в полосе непропускания при f < для ФВЧ и при f > для ФНЧ ослабление фильтров типа m снижается и становится меньшим, чем у фильтров типа k. Для обеспечения заданного ослабления в полосе непропускания применяют комбинированные фильтры [1, 2].

Если известны схема и элементы фильтра, то его номинальное характеристическое сопротивление R, коэффициент m,частоту среза и частоту бесконечного ослабления вычисляют по формулам (1.1) – (1.10), а ослабление – по формулам, приведенным в табл. 2.1.

Собственное ослабление фильтра, как и любого четырехполюсника, можно определить по результатам измерений входных сопротивлений холостого хода и короткого замыкания, а также с помощью указателя уровня.

Так как

,

то , (2.1)

где – модуль комплексного числа , вычисленного по формуле (1.16).

Таблица 2.1

Формулы для расчета собственного ослабления идеальных фильтров

Тип фильтра	Диапазон частот	Ослабление, дБ
Нижних частот
Верхних частот

Следует иметь в виду, что метод холостого хода и короткого замыкания дает большие погрешности при измерении незначительных (менее 2 дБ) и очень больших (свыше 20 дБ) затуханий и практически не применим для определения ослабления на частотах среза и бесконечного ослабления.

Для несимметричного четырехполюсника можно воспользоваться методом уровней, если обеспечить согласование его с нагрузкой (при прямом направлении передачи ):

, (2.2)

где , – мощность на входе и выходе четырехполюсника;

, – абсолютные уровни напряжения на входе и выходе фильтра, дБ.

В случае обратного направления передачи сигналов сопротивление нагрузки равно , и в последнем слагаемом формулы (2.2) следует поменять местами сопротивления и .

При определении рабочего ослабления следует использовать формулу:

, (2.3)

где Р_Е – уровень ЭДС, дБ.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 115; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!