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 зробити одного крутого.
Зазвичай вважають, що гранична частота між смугою пропускання і смугою затримування дорівнює одиниці. Такого роду частотна характеристика називається нормованої щодо частоти зрізу. Крім того, на ріісунках прийнятий логарифмічний масштаб осі частоти. Загасання також зображується у логарифмічному масштабі
. (1)
При використанні як 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 елементу 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 обмежена 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 подразумевают підстановку частоти в радіанах в секунду:
Значення коефіцієнта передачі зручніше задавати в децибелах. На частотах, на яких коефіцієнт передачі менше одиниці, його вираз в децибелах ставати негативним числом. Одиничний коефіцієнт передачі відповідає 0 дБ. Загасання також задається в деци- белах і показує як послаблюється сигнал.
2.2.2 Фільтр нижніх частот
Аналогові ФНЧ, що встановлюються на входах і виходах цифрових каналів, що здійснюють дискретизацію та обробку безперервних сигналів, багато в чому визначають якість роботи всієї системи в цілому. Завдання ФНЧ на вході, при дискретизації сигналів, прибрати із спектру сигналу складові з частотами вище заданої верхньої частоти спектру для коректної дискретизації сигналу відповідно до теоремою Найквіста-Котельникова. На виході цифрового каналу ФНЧ використовують при відновленні безперервного сигналу з дискретного.
Для проектування ФНЧ встановлюють такі вихідні дані:
Гранична частота смуги прозорості або верхня частота або частота зрізу Максимально припустиме загасання сигналу в смузі прозорості Гранична частота смуги затримування Мінімально припустиме загасання в смузі затримання Максимально допустимий рівень пульсацій АЧХ в смузі прозорості
Малюнок 3 - Технічні вимоги до фільтру нижніх частот.
Термін максимально припустиме загасання сигналу в смузі прозорості слід розуміти таким чином, що на будь-якій частоті в межах смуги прозорості загасання сигналу не повинно перевищувати задану межу. Це означає також, що у межах смуги прозорості коефіцієнт передачі не опускатиметься нижче відповідного значення.
Аналогічно розуміють термін мінімально припустиме загасання в смузі затримування. Загасання всіх сигналів з частотами в межах смуги затримування не повинно бути менше вказаної межі. Відповідно, коефіцієнт передачі в ...
