К-фильтры НЧ и ВЧ, полосовые и заграждающие

Рисунок 7.1 – Принципиальные схемы Т (а) и П (б) - образных

Фильтров

 

Полосой пропускания реактивного фильтра является область частот, при которой собственное затухание реактивного фильтра равно нулю ().

Для любого симметричного реактивного фильтра в полосе пропускания, т.е. при :

Частота, являющаяся граничной между полосой прозрачности и полосой затухания, называется частотой среза.

Характер изменения угла b для зоны прозрачности

В полосе затухания , ,т.е. при  и при . При , , а при , .

С изменением частоты  изменяются коэффициенты  и  четырехполюсника, поэтому меняется характеристическое сопротивление

.

Для того, чтобы фильтр работал на согласованную нагрузку, при изменении частоты нужно изменять и сопротивление нагрузки.

В полосе прозрачности характеристическое сопротивление фильтра всегда активное, а в полосе затухания – чисто реактивное. 

 

К-фильтры НЧ и ВЧ, полосовые и заграждающие

 

Фильтры, в которых произведение продольного сопротивления на соответствующее поперечное сопротивление представляет собой некоторое постоянное для данного фильтра число , не зависящее от частоты, называют фильтрами типа . Фильтры, в которых это произведение зависит от частоты, называются фильтрами типа .

Простейшие фильтры типа  нижних частот (НЧ-фильтры) показаны на рисунке 7.2 а, б. Эти фильтры пропускают в нагрузку лишь низкие частоты с   до _. Полоса их затухания находится в интервале от  до   (рисунок 7.2, в). Для Т-образного фильтра нижних частот (рисунок 7.2, а) при   модуль характеристического сопротивления в полосе прозрачности равен . С увеличением частоты  уменьшается, сначала мало отличаясь от значения . При достижении значения  характеристическое сопротивление .

Простейшие фильтры типа  верхних частот показаны на рисунке 7.3. Фильтры верхних частот (ВЧ-фильтры) пропускают в нагрузку лишь частоты с   до . Полоса затухания их находится в интервале от  до . Для Т-образного фильтра верхних частот (рисунок 7.3, а) . При   характеристическое сопротивление . С увеличением  сопротивление  увеличивается и при .

                                      

                 а)                                                        а)

                                 б)                                                             

                                                                                        б)

                                                                                                                      

 

 

                       в)                                                  в)  

                                                        

Рисунок 7.2 − Фильтр нижних      Рисунок 7.3 – Фильтр верхних                  частот и его характеристики        частот и его характеристики

              

Полосовой фильтр (рисунок 7.4, а) можно получить путем последовательного соединения фильтра нижних частот, пропускающего частоты до , и фильтра верхних частот, пропускающего частоты выше , причем .  Полосовые фильтры это фильтры, пропускающие в нагрузку лишь узкую полосу частот от  до . Слева от  и справа от  находятся полосы затухания (рисунок 7.4, б). Для полосового фильтра должно выполняться следующее условие: .

 

                           а)                                         а)

 

 

        

                        б)                                            б)

 

Рисунок 7.4 − Полосовой фильтр Рисунок 7.5 – Заградительный фильтр

 

Заграждающие фильтры (рисунок 7.5, а) это фильтры, у которых полоса прозрачности как бы разрезана на две части полосой затухания. Слева от   и справа от   – две части полосы прозрачности (рисунок 7.5, б). Для заграждающего фильтра должно выполняться следующее условие: .