Управляемые фильтры

Управляемыми фильтрами называются фильтры, характеристики которых (граничные частоты, ширины полос, значения добротности и др.) можно изменять электронным способом. Возможными методами управления могут быть:

цифровой с помощью двоичного кода, подаваемого на ЦАП;

аналоговый, напряжением, подаваемым на умножитель или полевой транзистор, включенный как управляемый напряжением резистор

частотная или широтно-импульсная модуляция с использованием
коммутируемого конденсатора.

Обычно управляемые фильтры строятся на основе рассмотренной выше схемы с переменными параметрами, управление которой осуществляется путем изменения постоянных времени интеграторов. Эта схема удобна тем, что в ней имеется несколько выходов (ФНЧ, ФВЧ, ПФ)_; кроме того, параметры Q_Fи ω₀ можно изменять независимо друг от друга. На рис. 6.38 показана функциональная схема управляемого фильтра второго порядка. Схема приведена в упрощенном виде, более подробно интеграторы рассматриваются в следующей главе.

Данная схема описывается следующими выражениями.

Передаточные функции:

Коэффициенты передачи в полосах пропускания:

ФНЧ: К_НЧ = -R4/R1,

ПФ: К_РЕЗ = - R3/R1,

ФВЧ: К_ВЧ = - R2/R1.

Параметры схемы:

Из этих выражений видно, что меняя постоянные времени интеграторов T₁и Т₂, можно управлять параметрами Q_F,ω₀ и шириной полосы пропускания независимо от коэффициентов передачи фильтра К_НЧ, К_РЕЗ и К_ВЧ. Если изменять T₁и Т₂в одинаковой пропорции, то можно управлять частотой ω₀, не затрагивая Q_F .. Варьируя одну постоянную времени Т₂, можно перестраивать центральную частоту ПФ или ППФ без изменения ширины полосы ω₀/Q_F.