ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Как и ПФ, РФ, в зависимости от вида их АЧХ, делятся на
широкополосные и узкополосные. Широкополосными РФ считаются такие, у
которых отношение верхней частоты среза к нижней равно или больше 1,5.
Они легко рассчитываются после разделения исходных данных для расчета РФ
на 2 части, соответствующие ФНЧ и ФВЧ. При этом в схему РФ вводится
дополнительный операционный усилитель (рис.5.4). В отличие от
широкополосных, в узкополосных РФ используются схемы типа фильтр –
пробка.
Пример 15. Требуется РФ, АЧХ которого обеспечивает затухание сигнала 3
∂Б на частотах 300 и 3000 Гц, а в диапазоне от 600 до 1500 Гц - более 12 ∂Б.
Решение.
Поскольку отношение верхней и нижней граничных частот на уровне
3 дБ превышает 1,5, данный РФ будем рассчитывать как широкополосный.
Разделим исходные данные на две области:
ФНЧ:
частота среза ПП 300 Гц; гарантированное затухание 12 ∂Бна
частоте 600 Гц;
A
S
= 600 / 300 = 2;
ФВЧ:
частота среза ПП 3000 Гц; гарантированное затухание 12 ∂Бна
частоте 1500 Гц;
A
S
= 3000 / 1500 = 2.
Из рис.3.2а видно, что схема фильтра Баттерворта третьего порядка
обеспечивает затухание 12 ∂БприA
S
=2. Таким образом, нормированный
фильтр Баттерворта удовлетворяет требованиям как ФНЧ, так и ФВЧ.
Рассчитав ФНЧ и ФВЧ по методикам, описанным выше, а затем
объединив их, как показано на рис.5.4, получим схему искомого РФ (рис.5.7).
Пример 16. Требуется фильтр, обеспечивающий полное подавление сигнала на
частоте 1000 Гц, с шириной полосы на уровне 3 ∂Б - 50 Гц.
Решение.
Как уже отмечалось, в качестве узкополосных РФ используются RC-
схемы типа двойного Т-образного мостового фильтра (рис.5.8а). Их основное
преимущество заключается в возможности глубокого подавления отдельных
частотных компонентов.
Компоненты схемы на рис.5.8а связаны между собой следующими
соотношениями:
R
FC
K
Q
Q
1
0
1
2
41
4
=
⋅⋅ ⋅
=
⋅−
⋅
π
;,
где величины R и С можно выбрать произвольно.
Для представленных исходных данных получим:
Q=F
0
/B
3дБ
= 1000 / 50 = 20. Пусть R=10кОм, С =0,01мкФ.
R кОм K
1
6
1
2 1000 0 01 10
15 9
420 1
420
0 9875=
⋅⋅ ⋅ ⋅
==
⋅−
⋅
=
−
π
,
,; ,.
Схема искомого фильтра представлена на рис.5.8б.
