Полосно-подавляющие фильтры

1. ППФ с многопетлевой обратной связью (рис. 6.28).

Передаточная функция:

Рис. 6.28. ППФ с многопетлевой обратной связью.

Средняя частота подавления:

Коэффициент передачи в полосе пропускания:

Лобротность:

Для получения нулевого коэффициента передачи (бесконечного ослаблен ) на частоте должно вьшолняться соотношение:

Этот фильтр похож на рассмотренный ранее ПФ с многопетлевой обратной связью. Его можно рассматривать как комбинацию из полосового фильтра, собранного на основе инвертирующего входа ОУ, и лилейного усилителя с постоянным коэффициентом передачи (определяемым резисторами образованного неинвертирующим входом ОУ. Сигнал ПФ вычитается из сигнала линейного усилителя. Для получения нулевого коэффициента передачи на частоте подавления должно соблюдаться приведенное выше соотношение между элементами. Неточности подбора номиналов элементов, их дрейф и старение приводят к значительному ухудшению свойств фильтра. Погрешности возрастают при увеличении добротности, поэтому фильтр оправдывает себя только при малых значениях Кроме того, схема ослабляет сигналы и в полосе пропускания, коэффициент передачи не может быть больше единицы.

Настройка фильтра представляет определенные сложности из-за взаимозависимости его параметров. Рекомендуемая последовательность действий сводится к следующему:

— установить со о с помощью или

— подстроить коэффициент подавления с помощью или

Эта процедура не позволяет установить конкретные значения и К, поэтому приходится довольствоваться получающимися значениями. При необходимости точно установить все параметры схемы придется настраивать ее последовательными приближениями.

Показанную на рис. 6.28 схему можно использовать в качестве фазового фильтра, если изменить соотношения между значениями элементов:

2. РФ с двойным Т-мостом (рис. 6.29).

Передаточная функция:

Рис. 6.29. РФ с двойным Т-мостом.

Коэффициент передачи в полосе пропускания:

Частота режекции:

Добротность:

Эта схема применяется довольно широко, несмотря на то, что для нее необходимы два ОУ, три конденсатора и точное согласование значений резисторов и конденсаторов. Значение можно подстроить С помощью потенцйомстра причем соответствует максимальному значению Глубина режекции также определяется положением движка потенциометра. В результате приходится идти на компромисс между глубиной и шириной полосы подавления.

Степень подавления сигнала на частоте режекции сильно зависит от точности подбора резисторов и конденсаторов. Небольшое рассогласование значений элементов не только уменьшает глубину режекции, но и приводит к появлению на высоких частотах пары полюс-нуль

3. РФ на основе конверторов полного сопротивления (рис. 6.30).

Рис. 6.30. РФ на основе конверторов полного сопротивления.

Передаточная функция:

Частота режекции:

Добротность

Коэффициент передачи

Для получения максимального подавления сигнала на частоте со о необходимо, чтобы выполнялось соотношение:

В этой схеме можно получить большое значение QF, что достигается за счет введения дополнительного ОУ. Она обладает такими достоинствами, как хорошая частотная характеристика, низкая чувствительность к отклонениям значений элементов, относительная простота настройки и возможность получения большого значения без расширения диапазона номиналов элементов. Однако второй ОУ вносит дополнительные смешения и шумы, что может ограничить применение схемы в прецизионных и малоеигнальных устройствах.

Настройка.

Частота режекции со о устанавливается резистором Л».

Максимального подавления на частоте режекции добиваются последовательной подстройкой

4. РФ с разными коэффициентами передачи на высокой частоте и на постоянном токе (рис. 6.31).

Передаточная функция:

Частота полюса:

Добротность:

Рис. 6.31. РФ с разными коэффициентами передачи на высокой частоте и на постоянном токе.

Частота режекции на выходе ФНЧ:

Частота режекции на выходе ФВЧ:

Коэффициент передачи на постоянном токе:

— по выходу ФНЧ

— по выходу ФВЧ

Коэффициент передачи на высокой частоте:

Эта схема применяется в тех случаях, когда необходимо иметь различные коэффициенты передачи для сигналов с частотами, лежащими выше и ниже частоты режекции (т.е. на постоянном токе и на высокой частоте). Расчетые соотношения достаточно просты, и номиналы элементов можно вычислить непосредственно.

Настройка схемы осуществляется в следующей последовательности:

— настроить с помощью

— настроить с помощью

— настроить с помощью