Активные RC - фильтры

Первоначально транзисторные фильтры получали путем замены индуктивностей устранения или уменьшения переходных процессов транзисторами и назывались они электронными фильтрами. С переходом к интегральной технологии электронные фильтры были выделены в отдельный класс схем – активные RC–фильтры или просто активные фильтры. Поэтому активные RC–фильтры строятся преимущественно на операционных усилителях или в виде интегральных схем.

Фильтры обычно классифицируют по назначению и соответствующему типу частотных характеристик, принципу действия и виду схем.

По назначению фильтры подразделяются на

•  фильтры нижних частот (ФНЧ), а
• фильтры верхних частот (ФВЧ),б
• полосовые, в
• режекторные г
• гребенчатые фильтры.

Дадим определение этим типам фильтров.

• Фильтром нижних частот называется электрический частотный фильтр, имеющий полосу пропускания ниже заданной среза и полосу задерживания для более высоких частот
• Фильтром верхних частот называется электрический частотный фильтр, имеющий полосу пропускания выше заданной частоты среза и полосу задерживания для более низких частот
• Полосовым фильтром называется электрический частотный фильтр, имеющий полосу пропускания, расположенную между двумя частотами среза. При этом под частотой среза фильтра f₀ понимают частоту полосы пропускания (задерживания), на которой затухание передачи фильтра достигает заданного значения, иными словами, это граничная частота между полосой пропускания и полосой задерживания
• Режекторным фильтром называется электрический частотный фильтр, имеющий полосу задерживания, расположенную между двумя заданными полосами пропускания
• Гребенчатым фильтром называется электрический частотный фильтр, имеющий несколько чередующихся полос пропускания и задерживания

Идеализированные амплитудно-частотные характеристики первых четырех типов фильтров приведены соответственно на рис , где по оси ординат отложена величина К, называемая коэффициентом передачи фильтра. Затухание передачи b – это логарифм величины, обратной модулю коэффициента передачи фильтра,

  Содержит один или несколько активных четырехполюсников с обратной связью, за счет которой формируется АЧХ фильтра. Данные фильтры принципиально содержат RC-элементы. При построении RC-фильтров используют три способа. Использование с/н верширующего ОУ, для которого коэффициент передачи:. Основывается на включении в цепь обратной связи произвольного усилителя подходящего фильтра. При этом, если в ОС стоит:  - ФНЧ, то активный фильтр будет ФВЧ; - ПФ, то активный фильтр будет ФНЧ; - Рст. Ф, то активный фильтр будет ПФ. Основывается в конструировании специальных схем с заданными свойствами. Эти фильтры или результат синтеза по заданным характеристикам или результат целенаправленного инженерного поиска (т.е. предмет изобретения).Используются произвольные усилители с многопетлевой обратной связью. Содержит два конденсатора, следовательно, являются фильтрами второго порядка. Для получения фильтров более высокого порядка используют каскадное соединение. Режекторный фильтр не реализуется при двухтактной ОС. Недостаток: невозможно независимо друг от друга менять коэффициенты и передаточной функции.