іки - фільтром нижніх частот (ФНЧ), а в техніці управління - коригувальним або інтегруючим ланкою. Основними характеристиками фільтра є АЧХ і ФЧХ. Наприклад, для інтегруючого ланцюга на Рис. 9.1 вони описуються виразами: В
Слід зазначити, що фільтри на базі RC-ланцюгів володіють своєрідною дуальністю. Якщо на рис.9.1 поміняти місцями елементи R і C, то отримаємо фільтр верхніх частот (ФВЧ).
В
Рис. 9.1 Схема пасивного ФНЧ першого порядку
Класичною схемою фільтра другого порядку є послідовна RLC-ланцюг (рис. 9.2).
В
Рис. 9.2 Фільтр другого порядку
RLC-ланцюг має явними резонансними властивостями, її АЧХ і ФЧХ описуються виразами:
В
де - коефіцієнт загасання, його зворотна величина називається добротністю Q = 1/d, часто визначається як
, де - ширина смуги пропускання за рівнем 0,707 (-3дБ); - резонансна частота.
При практичній реалізації RLC-фільтрів (особливо низькочастотних) найбільші труднощі виникають з виготовленням котушок індуктивності, їх екрануванням, а при великих значеннях індуктивності - з проблемою маси і геометричних розмірів. З появою ОУ ці проблеми вирішені з використанням активних RC-фільтрів. З'явилися так звані безиндуктивного частотні фільтри. Як приклад на Рис. 9.3 наведена схема активного ФНЧ другого порядку на ОП. br/>В
Рис. 9.3 Активний RC- фільтр
З смугових фільтрів найбільшого поширення набули фільтри, АЧХ яких описується поліномами Баттерворта, Чебишева і Бесселя; для розрахунку таких фільтрів застосовуються спеціальні таблиці.
Фільтри Баттерворта. Ці фільтри характеризуються максимально плоскою АЧХ в смузі пропускання. Управління величиною вихідної напруги і перебудова по частоті в широкому діапазоні здійснюються в цих фільтрах простіше, ніж в інших, оскільки при каскадному з'єднанні всі секції налаштовуються на одну і ту ж частоту.
Фільтри Чебишева. Ці фільтри забезпечують найвищу крутизну АЧХ в перехідній смузі частот. Однак при цьому АЧХ в смузі пропускання набуває коливальний характер. Чим більше нерівномірність у смузі пропускання, тим вище крутизна загасання в перехідній смузі частот.
Фільтри Бесселя. Фільтри Бесселя володіють максимально плоскою характеристикою групового часу запізнювання (Похідна від ФЧХ за частотою) і лінійністю ФЧХ по смузі пропускання. Однак крутизна загасання фільтра невелика.
У каталозі схем програми EWB мається приклад низькочастотного смугового фільтра (файл speech.ca4) з смугою пропускання від 300 Гц до 3 кГц. Фільтр являє собою два послідовно включених фільтра четвертого порядку на ОП (ФНЧ і ФВЧ). У каталозі є також схеми активних виборчих ФНЧ на базі Т-подібного моста (bass-amp.ca4) і пропорційно інтегруючий фільтр (riaa.ca4).
