Пассивные -фильтры

17.7.2. Пассивные -фильтры

Схемы и частотные характеристики затухания пассивных RС-фильтров приведены на рис. 17.16, а — г.

Рис. 17.16. Схемы и частотные характеристики затухания пассивных RC -фильтров:
а — ФНЧ; б — ФВЧ; в — ПФ; г — РФ

Фильтр нижних частот (см. рис., 17.16, а) состоит из элементов R₁ и С₂. Выходное напряжение снимается с С₂, и фильтр пропускает постоянный ток. При увеличении частоты сопротивление Х_с2 уменьшается и С₂ шунтирует нагрузку. Ток в нагрузке уменьшается,- а затухание возрастает. Частота среза f_с = 1/2πR₁С₂, где R_lC₂= τ и называется постоянной времени фильтра.

Фильтр верхних частот (см. рис. 17.16, б) содержит в последовательной ветви конденсатор С₁, поэтому постоянный ток в нагрузку не проходит. При затухание А =∞.

С ростом частоты уменьшается, а ток в цепи и напряжение на R₂ увеличиваются, выходное напряжение снимается с R₂ и при f>0 затухание уменьшается. Частота среза f_с = 1/2πR₂С₁.

Полосовой фильтр — это последовательное соединение звеньев ФВЧ и ФНЧ (см. рис. 17.1 б, в). Характеристика затухания зависит от емкостей С₁ и С₂ которые ослабляют колебания; С₁ с частотами f<f₀, а С₂ — с f>f₀, где f₀ — средняя частота полосы пропускания фильтра;

Она определяется как: f₀=1/2π√(C_] R₂R₁ C₂).

Режекторный фильтр состоит из двух параллельно соединенных
Т-образных звеньев: R₁, R₂и С₁, С₂, (см. рис. 17.16, г).

Токи I_m₁ и I_m₂на выходе каждого звена сдвинуты между собой по фазе, угол сдвига фаз зависит от частоты. Можно подбором элементов добиться, чтобы токи и были: равны на некоторой частоте f₀, а угол сдвига фаз между ними был 180°. Тогда ток в нагрузке будет равен 0, а затухание фильтра бесконечно. Частота f₀ является полюсом затухания характеристики фильтра. Элементы РФ выбирают из соотношений: R₁=R₂=R, C₁=С₂=C, f₀=l/2πRC, R₀ = 0,5R, С₃=2С, С=1/ω₀R или С = 1/2π f₀R.

Контрольные вопросы:

1. Для чего предназначены RC фильтры?

2. Как классифицируются RC фильтры?

3. Какие типы фильтров вы знаете?

4. Как поступить, если одно звено фильтра не удовлетворяет по затуханию в полосе непропускания?

⇐ Предыдущая 12