лоским ділянкою характеристики в смузі пропускання і більш крутими схилами. Така потреба існує завжди, коли треба відфільтрувати сигнал від близької за частотою перешкоди. Негайно виникає наступне очевидне питання: чи можна (з'єднуючи каскадно однакові фільтри, скажімо, нижніх частот), отримати апроксимацію ідеальної характеристики фільтра нижніх частот типу «цегляна стіна», як це показано на рис. 1. Відомо, що просте каскадне з'єднання не дає результату без погіршення загальної характеристики, так як вхідний опір кожної ланки служитиме суттєвим навантаженням для попередньої ланки. Але якщо поставити буфери між усіма ланками (або зробити повне вхідний опір кожної ланки набагато вище, ніж у попереднього) то, здавалося б, можна домогтися бажаного ефекту. Проте відповідь на поставлене питання буде негативним. Сполучені каскадно RС-фільтри дійсно дадуть сумарну характеристику з крутим нахилом, але «злам» цієї амплітудно-частотної характеристики не буде різким. Це можна сформулювати так: з багатьох паливних перегинів не зробив одного крутого.
Зазвичай вважають, що гранична частота між смугою пропускання і смугою затримування дорівнює одиниці. Такого роду частотна характеристика називається нормованою щодо частоти зрізу. Крім того, на малюнках прийнятий логарифмический масштаб осі частоти. Загасання також зображується в логарифмічному масштабі
. (1)
При використанні в якості елемента схеми фільтра ОУ можна синтезувати характеристику будь-якого RLC-фільтра без застосування котушок індуктивності. Такі безиндуктівние фільтри відомі під назвою «активні фільтри».
Відповідно до назви, активний фільтр - це електричний фільтр, до складу якого входить активний підсилювальний елемент. Таким елементом може бути операційний підсилювач, підсилювальний каскад, зібраний на напівпровідникових транзисторах або електронних лампах. Тип активного елемента вибирається залежно від того, в якому діапазоні частот повинен функціонувати активний фільтр.
Найважливішою особливістю активних фільтрів є можливість каскадного проектування.
Малюнок 2 - Каскадне з'єднання ланок фільтра
Підсилювач у складі активного фільтра вибирається таким чином, щоб взаємовплив подальшого попереднього каскадів один на одного було мінімальним, малюнок 2.
Передавальну функцію фільтра в цілому можна досить точно визначити як добуток передаточних функцій окремих ланок:
(2)
Число ланок обмежено собівартістю фільтра, складністю технологічного настроювання параметрів фільтра. На практиці зустрічаються фільтри з числом ланок від одного до декількох десятків.
Крім можливості фізичної реалізованості необхідно, щоб передавальна функція фільтра відповідала ще одного найважливішого вимогу. Вид передавальної функції повинен бути легко співвідносимо із заданими технічними характеристиками проектованого фільтра. Іншими словами, важливо знати, як, задаючись тими чи іншими технічними вимогами, визначати кількість коефіцієнтів чисельника і знаменника передавальної функції, як обчислювати самі коефіцієнти.
Технічні вимоги до фільтру можуть бути сформульовані різними способами. Характерні частоти зазвичай вказують в герцах. Часто розрахункові формули увазі підстановку частоти в радіанах в секунду:. Значення коефіцієнта передачі зручніше задавати в д...
