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.
В общем случае фильтр можно рассматривать как четырехполюсник с передаточной функцией
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
Модуль передаточной функции (2.42) называется амплитудно-частотной характеристикой
Фазо-частотная характеристика также может быть найдена из (2.42) и представлена в виде
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.
6.5.2.4. Заграждающие полосовые фильтры.
6.5.2.6. Универсальный фильтр.