Электрические фильтры

1.

Тема Электрические
фильтры

2.

Фильтр –это устройство способное разделять
колебания различных частот
Назначение фильтров:
1. Селекция полезного сигнала
2. Фильтрация частот питающих напряжений
3. Коррекция АЧХ
Классификация фильтров:
1. Электрические фильтры
2. Электромеханические фильтры
3. Кварцевые фильтры
4. Оптические фильтры
5. Акусто-оптические фильтры

3.

Электрический фильтр – это устройство
способное разделять электрические колебания
различных частот
Электрические фильтры:
1. Аналоговые
2. Цифровые
Аналоговые фильтры:
1. Активные
2. Пассивные
Основная задача пассивных электрических
фильтров - разделять электрические колебания
т.е. пропускать колебания одной полосы (полоса
пропускания) и задерживать другую полосу
частот (полоса задержания)

4.

.
.
Фильтры включают
между источником
и нагрузкой.
2
2
1
1
I
I
.
.
E
U1
1‘
Ф
.
.
U2
2‘
ZН
При этом от источника к нагрузке попадают только те колебания, которые пропускает фильтр
Основная характеристика фильтра - коэффициент
распространения
j ln K U
ln K U - коэффициент затухания
( ) - коэффициент фазы

5.

Рассмотрим пассивный электрический фильтр
как симметричный четырехполюсник, нагруженный
на выходное
характеристическое
сопротивление
.
.
.
U1
1‘
I2
I1
1
Ф
2
.
Z H Z C 2
.
U2
2‘
ZН
Z c1 Z c 2
В таком случае фильтром называется пассивный
четырехполюсник, который:
колебания в определенной полосе частот
пропускает с небольшим затуханием (полоса
пропускания или полоса прозрачности);
колебания, частоты которых лежат вне этой
полосы пропускает с большим затуханием (полоса
затухания).

6.

Полоса задержания (ПЗ) фильтра – это область
частот в которой амплитуда колебаний на выходе
фильтра меньше амплитуды колебаний на входе
Полоса пропускания (ПП) фильтра – это область
частот в которой амплитуда колебаний на выходе
фильтра не меньше амплитуды колебаний на входе
В полосе пропускания
U 1 U 2 ;
I 1 I 2 ;
В полосе задержания
I 2 0 ;
U 2 0 ;

7.

Выводы:
1. Основная задача электрических фильтров разделять электрические колебания т.е. пропускать
колебания одной полосы (полоса пропускания)и
задерживать другую полосу частот (полоса
задержания)
2. Полоса пропускания (ПП) – это область частот в
которой амплитуда колебаний на выходе фильтра
не меньше амплитуды колебаний на входе =0
3. Полоса задержания (ПЗ) – это область частот в
которой амплитуда колебаний на выходе фильтра
меньше амплитуды колебаний на входе =

8.

Пассивный электрический фильтр – это симметричный четырехполюсник, выполненный по:
«Г»
«Т»
«П»
схеме с различными комбинациями:
L и C (индуктивные),
а. иногда R .и C (безындуктивные)
фильтры .
.
I1
I2
I1
I2
.
.
U1
.
Z1
.
Z2
Z1
2
.
U2
.
U1
.
.
.
Z2
.
I1
I2
.
.
U1
.
2Z2
Z1
.
2Z2
.
U2
Z1
2
.
U2

9.

Существуют многокаскадные схемы которые
называют «лестничными» схемами фильтров
.
.
Z1
.
Z1
.
Z2
.
Z1
.
Z2
.
Z1
.
Z2
Z1
.
Z2

10.

Различают четыре вида фильтров по
пропускаемым частотам:
1. Фильтр нижних частот
2. Фильтр верхних частот
3. Полосовой фильтр
4. Заграждающий фильтр