10.3. Фильтры нижних частот

Теория  /  10.3. Фильтры нижних частот

Фильтры нижних частот состоят из продольных индуктивных сопротивлений и поперечных емкостных (рис. 10.3).

Здесь продольное сопротивление имеет индуктивный характер Z1=j·ω·L, поперечное – емкостный Z2=1/j·ω·C. 

Определим тип фильтра. Найдем произведение продольного и поперечного сопротивлений

Из формулы видно, что это произведение не зависит от частоты, следовательно, фильтр типа k.

Рассмотрим принцип действия фильтра. В этой схеме индуктивность обладает малым сопротивлением для низкочастотных сигналов, сопротивление емкости велико, поэтому низкочастотные сигналы будут проходить к потребителю, лишь незначительно ответвляясь через емкость С. С ростом частоты индуктивное сопротивление возрастает и сигналы высоких частот уже не будут проходить к потребителю, а будут замыкаться через емкость, которая обладает малым сопротивлением для высокочастотных сигналов.

Определим полосу прозрачности фильтра из условия пропускания:

Обозначим частоту среза

Тогда получим 

Таким образом, идеальный (не содержащий активного сопротивления) фильтр пропускает частоты от нуля до частоты среза.

В полосе прозрачности

В зоне затухания

На рис. 10.4 показаны частотные зависимости коэффициента затухания и коэффициента фазы низкочастотного фильтра.