Электрические фильтры

ГБПОУ МО «Гидрометеорологический техникум»

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ

Автор: Куняева Валентина Павловна, преподаватель спецдисциплин

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ (ЭФ)

Электрическим фильтром называется четырехполюсник , пропускающий токи в определенной полосе частот с небольшим затуханием (полоса пропускания), а токи с частотами, лежащими вне этой полосы,— с большим затуханием, или не пропускает (полоса непропускания).

ЭФ должны обладать частотной избирательностью.

КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЛЬТРОВ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИЛЬТРА

• АЧХ –амплитудно-частотная характеристика показывает изменение амплитуды сигнала, проходящего через фильтр, от частоты сигнала.

• Полоса пропускания фильтра – область частот, при которых сигнал не ослабляется.

• Полоса подавления – область частот, при которых сигнал подавляется.

• Частота среза - это частота, на которой происходит уменьшение амплитуды выходного сигнала до значения 0,7 от входного.

• Крутизна среза – скорость спада АЧХ в полосе подавления.

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕДАЧИ ФИЛЬТРОВ

• ФНЧ – фильтр нижних частот (а), пропускает частоты меньше частоты среза;
• ФВЧ – фильтр верхних частот (б), пропускает частоты больше частоты среза;
• ПФ – полосовой фильтр (в), полоса пропускаемых частот лежит между двумя граничными частотами;
• РФ – режекторный (заграждающий) фильтр (г), пропускает все частоты, кроме определенной полосы.

АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФНЧ И ФВЧ

АЧХ фильтра показывает изменение амплитуды сигнала, проходящего через фильтр, от частоты сигнала.

Частота среза – это частота, на которой происходит уменьшение амплитуды выходного сигнала до значения 0,7 от входного.

АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИЛЬТРОВ НИЗКОЙ И ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ФИЛЬТРОВ

ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ

ФИЛЬТР ВЕРХНИХ ЧАСТОТ

КОЭФФИЦИЕНТ ЗАТУХАНИЯ ФИЛЬТРА

АЧХ ПОЛОСОВОГО И РЕЖЕКТОРНОГО ФИЛЬТРОВ

СХЕМЫ ФИЛЬТРОВ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ (Г-образные)

СХЕМЫ ФИЛЬТРОВ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ ПОРЯДКОМ ФИЛЬТРА И КРУТИЗНОЙ СРЕЗА

РАСЧЕТ ФИЛЬТРОВ

Rобщ=R1+R2

*R2=

Uвых*(R1+R2)=Uвх*R2

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение электрических фильтров в радиоэлектронике:

• в области электросвязи полосовые фильтры используются в диапазоне звуковой частоты (20 Гц-20 КГц);
• в системах сбора данных используются фильтры низких частот (ФНЧ);
• в музыкальной аппаратуре фильтры подавляют шумы, выделяют определенную группу частот для соответствующих динамиков, а также могут изменять звучание;
• в системах источников питания фильтры часто используются для подавления частот, близких к частоте сети 50/60 Герц;
• в промышленности фильтры применяются для фильтрации гармоник.