Полосовой и режекторный фильтр. Активные фильтры. Фильтры 2-го порядка. Стабилизация гистерезиса в триггерах. Логарифмические усилители

15Для паласавога фільтра на паралельным вагальным контуры (мал. 38в) маем

; 3.27)

.      (3.28)

Для рэжэктарнага фільтра на паралельным вагальным контуры (фільтра-пробкі, які адлюстраваны на мал. 38г) атрымаем

;                                            (3.29)

.           (3.30)

Для паласавога фільтра на паслядоўным вагальным контуры (мал. 38д)

;                             (3.31)

.     (3.32)

Для рэжэктарнага фільтра на паслядоўным вагальным контуры (мал. 38е)

;                           (3.33)

.(3.34)

Фільтры з удзелам індуктыўнасці выкарыстоўваюць часцей на высокіх частотах, таму што для нізкіх вельмі павялічваюцца габарыты шпулі. Напрыклад, фільтры на паралельных контурах ужываюць ва ўваходных каскадах радыёпрыёмных прылад, на паслядоўных – у выхадных каскадах радыёперадатчыкаў. Большасць электронных схем на высокіх частотах маюць выбіральныя ўзмацняльнікі на паралельных контурах.

Для нізкачастотных ланцугоў ужываюць RC-фільтры пераважна з выхадным напружаннем, вымяраемым адносна агульнага пункту. Па гэтай прычыне не вельмі часта ўжываецца мост Віна. Аднак пасіўныя фільтры на нізкіх частотах ужываюць толькі пры наяўнасці адносна моцнага сігналу і пры вялікім супраціўленні нагрузкі. Простыя ФНЧ выкарыстоўваюць пасля выпрамляльнікаў у складзе прылад, якія патрабуюць пастаянных крыніц сілкавання. Адносна часта ўжываюць рэжэктарныя фільтры з частатой рэжэкцыі, роўнай ці кратнай частаце электрычнай сеткі. Пры гэтым магчыма знішчыць перашкоды ад электрычнай сеткі на адчувальную схему.

16.Активные фильтры

Актыўнымі фільтрамі карыстаюцца ў выпадку, калі патрэбна павялічыць энергію дзейных у ланцугу сігналаў, а таксама калі патрэбна больш хуткае зніжэнне каэфіцыента перадачы фільтра. Для гэтага неабходна злучыць некалькі фільтраў першага ці вышэйшага парадку паслядоўна, а для забеспячэння ўзгаднення выхаднога і ўваходнага супраціўленняў звёнаў паміж імі ўключыць узгадняльныя ўзмацняльнікі.

Перадатачную характарыстыку актыўнага ФНЧ у агульным выглядзе можна запісаць

,                                   (3.37)

дзе C₁, C₂, …, Cn – дадатныя сапраўдныя каэфіцыенты. Парадак фільтра вызначаецца максімальнай ступенню p. Для рэалізацыі фільтра трэба раскласці паліном назоўніка на сумножнікі. Калі карані назоўніка сапраўдныя, то перадатачная характарыстыка прадстаўляецца ў выглядзе

                           (3.38)

дзе a₁, a₂, …, an – дадатныя сапраўдныя каэфіцыенты; K₁, K₂, …, Kn – каэфіцыенты ўзмацнення асобных звёнаў. Яе магчыма рэалізаваць у выглядзе паслядоўна злучаных ФНЧ першага парадку на R- і C-элементах, якія маюць пастаянныя часу a₁, a₂, …, an, з узгадняльнымі ўзмацняльнікамі паміж імі пры каэфіцыентах узмацнення K₁, K₂, …, Kn. У якасці ўзмацняльнікаў можна выкарыстаць неінверсавальныя ўзмацняльнікі на АУ. Спад АЧХ фільтра, задаваемага (3.38), павялічваецца на 20 дБ/дэкаду пасля праходжання бягучай частатой частаты зрэзу кожнага звяна. Максімальны спад складае 20×n дБ/дэкаду. Каэфіцыенты K₁, K₂, …, Kn выбіраюць такім чынам, каб яны былі прыкладна роўнымі, паколькі пры гэтым уласныя АЧХ АУ ў меншай ступені ўплываюць на перадатачную характарыстыку фільтра. Выгляд (3.38) лёгка атрымаць па патрабуемай АЧХ, калі раскласці яе на характарыстыкі тыповых звёнаў, пасля чаго прынцыповая схема фільтра прымае выгляд, які прыведзены на мал. 40. У гэтай схеме напружанне зрушэння ўзмацняецца па меры праходжання кожнага каскада, таму яна мае схільнасць да насычэння, і пры яе распрацоўцы патрэбна прадугледжваць спосабы кампенсацыі напружання зрушэння ці сувязь паміж каскадамі рабіць па пераменнай складальнай праз ФВЧ з вельмі малой частатой зрэзу.

Калі сярод каранёў назоўніка палінома ў (3.37) ёсць камплексныя, то перадатачная характарыстыка прымае выгляд:

,(3.39)

дзе ai, bi – дадатныя сапраўдныя каэфіцыенты. У гэтым выпадку фільтр немагчыма выканаць з дапамогай пасіўных RC-ланцугоў ці актыўнага фільтра на мал. 40, а патрэбна выкарыстоўваць пасіўныя RLC-фільтры, якія маюць назоўнік палінома з другой ступенню адносна р (мал. 38 і формулы (3.23) – (3.36)). На нізкіх частотах трэба ўжываць вялікія L- ці RC-фільтры другога парадку на АУ, прынцыповыя схемы якіх прыведзены на мал. 41.