Фильтры на гираторах

При построении фильтров 2-го порядка и выше минимальное число элементов получается, если использовать L-C элементы (последовательное и параллельный колебательный контур).

Однако на НЧ габариты таких фильтров значительны, т. к. необходимы большие L и С.

w₀ = 1/

С помощью ОУ можно синтезировать как эквивалент индуктивности и эквивалент емкости. Такие схемы принято называть конверторами сопротивлений. Они позволяют преобразовать R в – R и наоборот, x_L ® x_c. Т. е. используют емкость, а на выходе схемы – как индуктивность.

Гираторы – схемы, преобразующие реактивность сопротивление одного вида в реактивное сопротивление другого вида. В основе таких схем лежит также использование ИНУН, ИТУН и т. д.

L_экв = R₁*R₂*C, если R₁ >> R₂

R_экв = , где

Q – добротность синтезированной индуктивности

Q = 1/2

Добротность реальная: Q < 10

x_L = wL Þ при w­ ® x_L­

С w­ ® x_c¯ Þ U_R1­ ® U_R2­ Þ

В т. а поступает через R₂ возрастающее напряжение.

Таким образом, с т. зр. частотных свойств схема ведет себя как эквивалентная индуктивность.

При соединении её с емкостью С₁ образуется последовательный колебательный контур L_эквС₁, его резонансная частота:

w₀ = 1/

Таким образом, особенно на НЧ можно строить эквивалентные индуктивности с малыми размерами, т. к. при большой величине R₁ емкости С может быть достаточно маленькой.

Синтезирование реактивности позволяет создавать фильтры высоких порядков эквивалентные LC фильтры на пассивных элементов с малыми габаритами. Однако такие фильтры имеют «-»:

Ø требуется источник питания;

Ø имеет меньшую добротность, чем пассивный;

Ø имеет большую нестабильность, особенно температурную;

Ø обладает худшими шумовыми характеристиками.