2018-01-21
235
Електронний фільтр — це пристрій для виділення бажаних компонент частотного спектру електричного сигналу та/або придушення небажаних. Фільтри поділяють на активні та пасивні. Активні фільтри часто мають досить складну будову, для своєї роботи вимагають окремого джерела живлення і можуть одночасно з фільтрацією підсилювати сигнал. Пасивні фільтри навпаки, складаються з кількох (як правило, не більше п'яти) елементів, сигнал підсилювати не можуть і завжди працюють без додаткового джерела живлення.
Розрізняють RC- та LC-фільтри. Принципової різниці в їх роботі немає. Взагалі роботу пасивного фільтра зручно ілюструвати за допомогою закону Ома і формул реактивного опору:
; 
,
де 
− колова частота електричних коливань.
Основною характеристикою електричного фільтра є його амплітудно-частотна характеристика (АЧХ). Вона показує залежність амплітуди коливан від їх частоти. Оскільки діапазон частот, в якому працює фільтр, є доволі великим, поширена практика побудови АЧХ в так званому логарифмічному масштабі частоти. Цей прийом полягає в тому, що по осі абцис (незалежна змінна) відкладаються відрізки, які відповідають десятковому логарифму частоти (lg f), але підписуються дані числа як звичайна частота (!!!) − рисунок 2.1.
|
|
|
|
| Рисунок 2.1 |
Таким чином кожна велика поділка даної шкали відповідає збільшенню частоти в 10 разів і за рахунок цього стає можливим на одній сторінці сторінці зображувати графік АЧХ в діапазоні до десятків і сотень ГГц.
По осі ординат (залежна змінна) числа можуть відкладатися або у звичайному масштабі, або у децибелах − відносних одиницях вимірювання рівнів. Значення рівня в децибелах обчислюється за формулою
. (2.1)
Значення рівнів у децибелах можуть бути як додатними, так і від’ємними. Додатні рівні свідчать про перевищення вихідної напруги над вхідною, від’ємні − навпаки. Вся АЧХ пасивного фільтра лежить в області від’ємних рівнів і тільки у RC-фільтрів може бути невелика ділянка АЧХ з додатніми рівнями за рахунок накопиченого заряду в конденсаторі.
