Clasificarea filtrelor prin funcții de transfer
Clasificarea filtrelor pe tipuri de caracteristici ale frecvenței lor de amplitudine
Filtre low-pass. Pentru filtrele cu trecere joasă (LPF), este caracteristic faptul că semnalele de intrare de joasă frecvență, începând cu semnale constante, sunt transmise la ieșire, iar semnalele de frecvență înaltă sunt întârziate. În Fig. 12.1, este prezentată caracteristica unui filtru ideal (nerealizat în practică) (uneori se numește o caracteristică a tipului de "perete de cărămidă"). Celelalte figuri arată caracteristicile filtrelor reale.
Fig. Caracteristicile frecvenței amplitudinii
low-pass filtre
Lățimea de bandă se situează în intervalul de frecvență zero până la frecvența cutoff C. De obicei, frecvența de cutoff este definită ca frecvența la care A (# 969;) este 0,707 din valoarea maximă (adică mai mică decât valoarea maximă cu 3 dB).
Banda de întârziere (suprimare) pornește de la frecvența întârzierii Și continuă până la infinit. În unele cazuri, frecvența întârzierii este definită ca frecvența la care valoarea A (# 969;) este mai mică decât valoarea maximă cu 40 dB (adică mai mică de 100 de ori).
Între benzile de trecere și reținerea filtrelor reale este o bandă de tranziție. Un filtru ideal nu are frecvență de tranziție.
Filtre de înaltă trecere. Filtrul de înaltă trecere este caracterizat prin faptul că trece prin semnalele celor superioare și amână semnalele de frecvență joasă.
În Fig. 12.2, este prezentată caracteristica ideal (nerealizabilă) a frecvenței amplitudinii filtrului trece-jos, iar în Fig. 12.2, b - una dintre cele reale tipice. Prin # 969; cu și "S" reprezintă frecvențele de cutoff și retenție.
Fig. 12.2. Amplitudine-frecvență caracteristici
filtre de înaltă trecere
Bandpass (band-pass). Bandpass filtru transmite semnale de o bandă de frecvență situat în unele părți interne ale axei de frecvență. Semnale cu frecvențe în afara acestei întârzieri a filtrului de bandă.
În Fig. 12.3, a arată caracteristica amplitudinii-frecvență a unui filtru ideal (nerealizabil) și una dintre caracteristicile reale tipice (figura 12.3, b). Prin # 969; c1 și C2 desemnează două frecvențe cutoff, Este frecvența medie. Este definit prin expresie
Fig. 12.3. Caracteristicile amplitudinii-frecvență ale filtrului de bandă
a este o caracteristică ideală; b - caracteristică reală
Filtre notch (band-stop). Filtrele Notch nu transmit (întârzie) semnale situate în anumite benzi de frecvență și transmit semnale cu alte frecvențe.
Caracteristica de amplitudine-frecvență a unui filtru ideal (nerealizabil) este prezentată în Fig. 12,4, a. În Fig. 12.4, b prezintă una dintre caracteristicile reale tipice.
Fig. 12.4. Amplitudine-frecvență caracteristici
Toate filtrele (corectori de fază). Aceste filtre transmit semnale de orice frecvență. Astfel de filtre sunt utilizate în unele sisteme electronice pentru a schimba în orice scop caracteristica de fază-frecvență a întregului sistem (Figura 12.5).
Fig. 12.5. Amplitudine-frecvență caracteristică
Luați în considerare această clasificare utilizând filtre low pass ca exemplu. În practică, sunt utilizate pe scară largă filtre care diferă foarte mult în ceea ce privește trăsăturile caracteristice ale caracteristicilor de frecvență amplitudine. Aceste filtre sunt Butterworth-Chebyshev, Bessel (Thomson) (Figura 12.6).
Fig. 12.6. Caracteristicile amplitudine-frecvență ale filtrelor
Filtrele Butterworth se caracterizează prin caracteristica cea mai plată a frecvenței de amplitudine-lățime de bandă. Aceasta este demnitatea lor. Dar în benzi de tranziție, aceste caracteristici scad ușor, nu destul de puternic.
Filtrele Chebyshev se caracterizează printr-o scădere bruscă a caracteristicilor de frecvență de amplitudine în banda de tranziție, dar în banda de transmisie aceste caracteristici nu sunt plane.
Filtrele Bessel se caracterizează prin secțiuni foarte plane din caracteristicile de frecvență amplitudine din banda de tranziție, chiar mai ușor decât filtrele Butterworth. Caracteristicile lor de fază-frecvență sunt destul de apropiate de ideal, ceea ce corespunde unui timp de decelerare constantă, în legătură cu acestea, astfel de filtre distorsionează ușor forma semnalului de intrare care conține mai multe armonici.
De exemplu, oferim două scheme de filtre de ordinul doi. Circuitul filtru trece-jos este prezentat în Fig. 12.7. Se poate observa că la frecvențe joase (și la un curent constant) filtrul are un câștig, care este descris de următoarea expresie:
unde K este valoarea determinând rezistența în circuitul de reacție (K-1) # 903; R (Figura 12.7).
Fig. 12.7. Filtru activ trece-jos
Expresia dată corespunde unui amplificator neinversiv. Prin creșterea frecvenței semnalului de intrare tensiunea de ieșire scade în primul rând, datorită tensiunii reduse la intrarea neinversoare (ᴛ.ᴇ. pe C2 capacitate), din cauza rezistență redusă integrate modulului capacitanță C2. În al doilea rând, tensiunea redusă Ua datorită faptului că modulul de rezistență complexă și scade capacitatea C1 peste această capacitate cu ieșirea amplificatorului in''a „“ punct este alimentat cu curent, care este semnificativ defazat cu privire la tensiune Uin.
Filtrul de trecere superioară este prezentat în Fig. 12.8. La frecvențe înalte, câștigul de filtru este K. Având în vedere dependența de parametrii rezistențelor R1 și R2 și a condensatoarelor C1 și C2, schema implementează filtrele Butterworth-Chebyshev sau Bessel.
Fig. 12.8. Filtru activ de înaltă trecere
Caracteristicile scurte ale filtrelor active pe condensatoarele comutate. Comutatorul de comutare este un tip de distribuitor care transmite încărcări strict definite de la un circuit electric la altul. O diagramă simplificată care explică funcționarea condensatorului comutat este prezentată în Fig. 12,9. Tastele S1 și S2 lucrează în antifază, ᴛ.ᴇ. când tasta S1 este închisă, tasta S2 este deschisă și invers. După închiderea cheii S1, condensatorul acumulează o sarcină de u # 903; C. Recepționați-l din sursa de tensiune de intrare. După închiderea cheii S2, condensatorul descarcă încărcarea indicată în circuitul acestei taste.
Fig. 12,9. Filtru activ pe condensatoare comutate
Cu cât mai multe taste sunt comutate, cu atât este mai mare încărcarea per unitate de timp în circuitul specificat, ᴛ.ᴇ. cu atât valoarea medie a curentului i este mai mare. Utilizarea unui condensator comutator permite schimbarea valorii medii a curentului i prin schimbarea frecvenței de comutare. În acest mod, condensatorul comutat joacă rolul unui rezistor cu rezistență reglabilă.
Filtrele active pe condensatoarele comutate au următoarele avantaje, permițându-le să fie utilizate destul de des în practică:
· Sunt destul de ieftine, deoarece folosesc tehnologii relativ simple;
· Pot fi ușor reglate la alte frecvențe, pentru care este suficient să se schimbe frecvența de comutare.
Citiți de asemenea
Filtrele reactive constau doar din elemente reactive L și C. Su-există două circuite simetrice elementare astfel filtre: (. Figura 167B) Diagrama T (. Figura 167a) și în formă de U sau U diagrama în formă de T sau. Considerând circuitele de filtrare ca o rețea cu patru terminale. [citeste mai mult].
Pentru a crește panta AFC, adică. selectivitatea AF de înaltă calitate. Pentru a asigura o funcționare stabilă într-un sistem de operare, nu sunt incluse mai mult de trei legături de filtre RC pasive. Prin urmare, AF-urile de înaltă ordine sunt construite pe mai mulți op amperi, conectând AF în serie. [citeste mai mult].
Filtrele active sunt amplificatoare care au caracteristici de frecvență selectivă: • filtrele cu trecere joasă trec numai prin frecvențe joase; · Filtre de înaltă frecvență; · Filtrele de bandă de bandă asigură transmiterea semnalelor cu anumite frecvențe; · Se folosesc filtrele cu notch. [citeste mai mult].
În utilizarea tranzistor (filtre tranzistor) ca elemente de copleșitoare: 1) Activarea circuitului tranzistor cu DC: neglijând Ib, atunci R1, R2, C formează un filtru trece-jos (LPF). Constanta de timp. atunci. deoarece j. [citeste mai mult].
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: