Теория / 10.1. Классификация электрических фильтров
Электрическим фильтром называется устройство, при помощи которого
электрические колебания разных частот отделяются друг от друга. Он представляет
собой пассивный четырехполюсник, пропускающий некоторую определенную полосу
частот с малым затуханием, остальные частоты с большим затуханием.
Диапазон частот, при которых затухание мало называется
полосой
пропускания фильтра или зоной прозрачности. Область
остальных частот называется полосой задерживания или зоной
затухания фильтра.
В зависимости от пропускаемого спектра частот фильтры
подразделяются на следующие типы:
- фильтры нижних частот (низкочастотные);
- фильтры верхних частот (высокочастотные);
- полосовые;
- заградительные.
По типам элементов, входящих в схему, различают
фильтры:
- реактивные, состоящие из L и C элементов;
- пьезоэлектрические, состоящие в основном из
кварцевых пластин;
- безындукционные, или RC-фильтры.
Фильтры могут состоять из Г, Т и П-звеньев. Как
правило, Т и П-схемы бывают симметричными.
Фильтры, у которых произведение продольного и
поперечного сопротивлений является постоянным для данного фильтра числом (k), не
зависящим от частоты, называются k-фильтрами. Фильтры, у которых это произведение зависит
от частоты, называются т-фильтрами.
Для того чтобы четырехполюсник являлся фильтром,
сигнал в полосе пропускания должен передаваться с минимальным искажением или
без затухания. В этом случае передаточная функция по напряжению может быть представлена
в следующем виде:
Если коэффициент затухания α = 0, то U1 = U2, то есть амплитуда сигнала будет передаваться без ослабления, но такая идеальная ситуация практически невозможна.