ТЕОРИЯ К ЭКЗАМЕНУ-2 (1022074), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Так как вне полосы прозрачности , то соотношение (8) может выполняться только при
.
В полосе задерживания коэффициент затухания определяется из уравнения (5) при
. Существенным при этом является факт постепенного нарастания
, т.е. в полосе затухания фильтр не является идеальным. Аналогичный вывод о неидеальности реального фильтра можно сделать и для полосы прозрачности, поскольку обеспечить практически согласованный режим работы фильтра во всей полосе прозрачности невозможно, а следовательно, в полосе пропускания коэффициент затухания
будет отличен от нуля.
Д ругим вариантом простейшего низкочастотного фильтра может служить четырехполюсник по схеме на рис. 1,б.
Схема простейшего высокочастотного фильтра приведена на рис. 3,а.
Для данного фильтра коэффициенты четырехполюсника определяются выражениями
Как и для рассмотренного выше случая, А – вещественная переменная. Поэтому на основании (9) .
Данному неравенству удовлетворяет диапазон изменения частот (12)
Характеристическое сопротивление фильтра (13)
изменяясь в пределах от нуля до с ростом частоты, остается вещественным. Это соответствует, как уже отмечалось, работе фильтра, нагруженного характеристическим сопротивлением, в резонансном режиме. Поскольку такое согласование фильтра с нагрузкой во всей полосе пропускания практически невозможно, реально фильтр работает с
в ограниченном диапазоне частот.
Вне области пропускания частот определяется из уравнения
(14) при
. Плавное изменение коэффициента затухания в соответствии с (14) показывает, что в полосе задерживания фильтр не является идеальным.
Качественный вид зависимостей и
для низкочастотного фильтра представлен на рис. 4.
Следует отметить, что другим примером простейшего высокочастотного фильтра может служить П-образный четырехполюсник на рис. 3,б.
П олосовой фильтр формально получается путем последовательного соединения низкочастотного фильтра с полосой пропускания
и высокочастотного с полосой пропускания
, причем
. Схема простейшего полосового фильтра приведена на рис. 5,а, а на рис. 5,б представлены качественные зависимости
для него.
У режекторного фильтра полоса прозрачности разделена на две части полосой затухания. Схема простейшего режекторного фильтра и качественные зависимости для него приведены на рис.6.
В заключение необходимо отметить, что для улучшения характеристик фильтров всех типов их целесообразно выполнять в виде цепной схемы, представляющей собой каскадно включенные четырехполюсники. При обеспечении согласованного режима работы всех n звеньев схемы коэффициент затухания
такого фильтра возрастает в соответствии с выражением
, что приближает фильтр к идеальному.