Классификация фильтров по виду их амплитудно-частотных характеристик
Фильтры нижних частот. Для фильтров нижних частот (ФНЧ) характерно то, что входные сигналы низких частот, начиная с постоянных сигналов, передаются на выход, а сигналы высоких частот задерживаются. На рис. 12.1, а показана характеристика идеального (не реализуемого на практике) фильтра (ее иногда называют характеристикой типа «кирпичная стена»). На других рисунках представлены характеристики реальных фильтров.
Рис. 12.1.Амплитудно-частотные характеристики фильтров нижних частот Полоса пропускания лежит в пределах от нулевой частоты до частоты среза ω с. Обычно частоту среза определяют как частоту, на которой величина А(ω) равна 0, 707 от максимального значения (т. е. меньше максимального значения на 3 дБ). Полоса задерживания (подавления) начинается от частоты задерживания ω з и продолжается до бесконечности. В ряде случаев частоту задерживания определяют как частоту, на которой величина А(ω) меньше максимального значения на 40 дБ (т. е. меньше в 100 раз). Между полосами пропускания и задерживания у реальных фильтров расположена переходная полоса. У идеального фильтра переходная частота отсутствует. Фильтры верхних частот. Фильтр верхних частот характерен тем, что он пропускает сигналы верхних и задерживает сигналы нижних частот. На рис. 12.2, а приведена идеальная (нереализуемая) амплитудно-частотная характеристика фильтра нижних частот, а на рис. 12.2, б – одна из типичных реальных. Через ω с и ω з обозначены частоты среза и задерживания.
Рис. 12.2. Амплитудно-частотные характеристики фильтров верхних частот Полосовые фильтры (полосно-пропускающие). Полосовой фильтр пропускает сигналы одной полосы частот, расположенной в некоторой внутренней части оси частот. Сигналы с частотами вне этой полосы фильтр задерживает. На рис. 12.3, а приведена амплитудно-частотная характеристика идеального (нереализуемого) фильтра и одна из типичных реальных характеристик (рис. 12.3, б). Через ω с1 и ω с2 обозначены две частоты среза, ω 0 – средняя частота. Она определяется выражением
Рис. 12.3. Амплитудно-частотные характеристики полосового фильтра а- идеальная характеристика; б- реальная характеристика Режекторные фильтры (полосно-заграждающие). Режекторные фильтры не пропускают (задерживают) сигналы, лежащие в некоторой полосе частот, и пропускают сигналы с другими частотами. Амплитудно-частотная характеристика идеального (нереализуемого) фильтра приведена на рис. 12.4, а. На рис. 12.4, б показана одна из типичных реальных характеристик.
Рис. 12.4. Амплитудно-частотные характеристики режекторного фильтра Всепропускающие фильтры (фазовые корректоры). Эти фильтры пропускают сигналы любой частоты. Такие фильтры используются в некоторых электронных системах для того, чтобы изменить с той или иной целью фазочастотную характеристику всей системы (рис. 12.5).
Рис. 12.5. Амплитудно-частотная характеристика всепропускающего фильтра
|
.
