Схемы фазовых фильтров
1. ФФ первого порядка (рис. 6.32).
Рис. 6.32. ФФ первого порядка.
На низких частотах конденсатор С практически не влияет на работу схемы, и она работает как повторитель с единичным коэффициентом передачи. На высоких частотах конденсатор С представляет собой короткое замыкание, и схема выполняет роль инвертирующего усилителя с коэффициентом усиления
Из этого следует, что для получения одинакового коэффициента передачи на низких и высоких частотах резисторы
должны быть равными. Фазовый сдвиг изменятеся от 0° на низких до —180° на высоких частотах. Если резистор
сделать переменным, схема превращается в регулируемый фазовращатель.
Передаточная функция:
Фазовый сдвиг (при
):
Для получения плоской АЧХ с постоянным и не зависящим от частоты коэффициентом передачи резисторы
и должны быть равными. Лучше всего использовать для этого интегральную согласованную пару резисторов. На высоких частотах появляется погрешность фазового сдвига, связанная с конечной шириной полосы пропускания ОУ. Для повышения точности фазового сдвига на высоких частотах следует применять быстродействующий ОУ с широкой полосой пропускания.
Схема обеспечивает изменение фазового сдвига от 0° до 180° при увеличении частоты или
от нуля до бесконечности (речь идет, естественно,
о математической идеализации — прим. ред.). Для получения обратной зависимости (от 180° до 0°) нужно поменять местами С и R, В этом случае фазовый сдвиг равен:
2. ФФ на основе конверторов полного сопротивления (рис. 6.33).
Рис. 6.33. ФФ на основе конверторов полного сопротивления.
Передаточная функция:
Параметры схемы:
Требуемое соотношение сопротивлений резисторов:
Большие значения QF и невысокая чувствительность к отклонениям значений элементов от номиналов достигаются за счет введения второго ОУ.
Настройка:
— установить
с помощью
или
- установить
с помощью