Аналоговые измерительные устройства

6.5.2. Основные характеристики и параметры фильтров.

         К характеристикам фильтров относятся: 1) передаточная функция; 2) амплитудно-частотная характеристика; 3) фазо-частотная характеристика; 4) частота среза ωср (fср ); 5) постоянная времени τ;  6) полоса пропускания (подавления) Δω (?Δf); 7) резонансная частота; 8) добротность .
          Передаточная функция это отношение изображения по Лапласу выходной величины изображению по Лапласу входной величины фильтра.

.    
(2.40)

          В общем случае фильтр можно рассматривать как четырехполюсник с передаточной функцией

,                   (2.41)

          где U1(p) U2(p) – входное и выходное напряжение четырехполюсника в операторной форме; a и b – вещественные постоянные величины; m, n = 1,2,3, …; n – определяет порядок фильтра.
          Для установившейся частоты р = jω и передаточную функцию можно привести к виду

.         (2.42)

          Модуль передаточной функции (2.42) называется амплитудно-частотной характеристикой

.              (2.43)

          Фазо-частотная характеристика также может быть найдена из (2.42) и представлена в виде

                  (2.44)

          Диапазон Δω = ω2 –ω1 (рис. 2.23, в) или полосы частот, в которых проходят сигналы, называются полосами пропускания. В полосе пропускания значение коэффициента передачи фильтра  относительно велико, а в идеальном случае постоянно. Для полосового фильтра частоты ω1 и ω2  определяются при спаде коэффициента передачи  на 3 дБ.
          Диапазон частот Δω = ω2 –ω1  (рис. 2.23,г), в которых сигналы подавляются, образуют полосу задержания. В полосе задержания коэффициент передачи фильтра относительно мал, а в идеальном случае равен нулю. Для заграждающего фильтра частоты ?1 и ?2 определяются при спаде коэффициента передачи на 3 дБ.
          Частота среза ωср (fср ) – частота на которой наблюдается спад коэффициента передачи на 3 дБ по сравнению с коэффициентом передачи на нулевой (для ФНЧ) или бесконечной (для ФВЧ) частоте.
          Резонансная частота fР – частота, на которой коэффициент передачи фильтра имеет максимальное значение (для полосового фильтра) или минимальное значение (для заграждающего фильтра).
          Добротность  - добротность полосового фильтра определяется как отношение резонансной частоты к полосе пропускания .

6.5.2.1. Фильтры нижних частот.

6.5.2.2. Фильтры верхних частот.

6.5.2.3. Полосовые фильтры.

6.5.2.4. Заграждающие полосовые фильтры.

6.5.2.5. Фазовый фильтр.

6.5.2.6. Универсальный фильтр.

 


© Copyright 2008, SLAiPS. All Rights Reserved. | Design by Design by analogiu.ru