Лекции по ТОЭ/ №80 Характеристические параметры симметричного четырехполюсника.

Электрическим фильтром называется четырехполюсник, предназначенный для выделения (пропускания) сигналов определенной полосы частот. В зависимости от пропускаемого спектра частот фильтры подразделяют на 4 основных вида:

1) фильтры низких частот (ФНЧ), пропускающие сигналы в диапазоне частот от ω1=0 до ω2;

2) фильтры высоких частот (ФВЧ), пропускающие сигналы в диапазоне частот от ω1 до ω;

3) полосовые фильтры (ПФ), пропускающие сигналы в диапазоне частот от ω1 до ω2;

4) заграждающие или режекторные фильтры (ЗФ), пропускающие сигналы в диапазоне частот от 0 до ω1 и в диапазоне частот от ω2 до ∞ и не пропускающие сигналы в диапазоне частот от ω1 до ω2.

Коэффициентом передачи напряжения фильтра называется отношение комплексных выходного напряжения ко входному:

где k(ω)=U2m/U1m показывает, как изменяется с частотой амплитуда выходного напряжения, и называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) фильтра; φ(ω)=(α2-α1) показывает, как изменяется с частотой фаза выходного напряжения, и называется фазо-частотной характеристикой (ФЧХ) фильтра.

Диапазон частот, в котором фильтр пропускает к приемнику сигналы практически без изменения, называется полосой пропускания или зоной прозрачности фильтра. В полосе пропускания для идеального фильтра должны удовлетворяться два условия:

1) U2=U1, при этом k(ω)=1;

2) φ(ω)=-τω, при этом все гармоники сигнала будут иметь одинаковое время запаздывания.

При выполнении этих условий сигнал на выходе фильтра не изменится.

Электрические фильтры можно классифицировать:

1) по типу элементов, из которых они состоят, на а)реактивные, состоящие только из реактивных элементов L и C; б)безиндукционные, состоящие из элементов R и C; и др.;

2) по способу соединения элементов между собой на Т-, П- и Г-образные;

3) по виду частотных характеристик на типа “k” и типа “m”.

Электрические фильтры широко применяются в радиотехнике, в технике связи. В электроэнергетике фильтры применяются для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.

<div><img src="//mc.yandex.ru/watch/9962440" style="position:absolute; left:-9999px;" alt="" /></div>