Проектирование активных фильтров высоких порядков

Рассмотрим схемотехническую реализацию ФНЧ Баттерворта 3 порядка. Фильтр реализуется путем последовательного соединения звеньев первого и  второго порядка. Первое звено- ФНЧ первого порядка может реализоваться по инвертирующей или неинвертирующей схемам для получения передаточной функции Передаточная функция: , Коэффициент передачи в полосе пропускания, К: инвертирующий вариант (а):  , неинвертирующий вариант (в):. Частота среза  для обеих схем: . […]

При практической реализации фильтров обычно на одном активном элементе формируются схемы фильтров первого или второго порядка. Более высокий порядок достигается последовательным соединением звеньев. Это обусловлено, с одной стороны, сложностью построения схемы и подбора номиналов пассивных компонентов, с другой стороны – необходимостью исследования устойчивости схемы с активным элементом при использовании большого числа реактивностей и, соответственно, больших

Приведенные выше соотношения соответствовали «нормированным» фильтрам с коэффициентом передачи в полосе пропускания 0 дБ и граничной частотой 1 рад/с. На практике такая ситуация может возникнуть чисто теоретически. Необходимо адаптировать передаточную функцию к требуемым значениям коэффициента передачи и частоты среза. Масштабирование коэффициента передачи. Масштабирование коэффициента передачи в полосе пропускания производится умножением передаточной функции на требуемый коэффициент.

Имеется несколько типов передаточных функций с различными свойствами, со своими достоинствами и недостатками. Наиболее известны три типа передаточных функций: Баттерворта, Чебышева и Бесселя. Существуют и другие типы фильтров, за более подробными сведениями о них можно обратиться к специальной литературе. Рассматриваемые далее типы фильтров считаются нормированными, т.е. их коэффициент передачи в полосе пропускания равен 1 (0

Фильтры — это частотно-избирательные устройства, которые пропускают или задерживают сигналы, лежащие в определенных полосах частот. Активные фильтры предполагают, что базой для их создания являются активные элементы – операционные усилители или реже транзисторы, благодаря чему становится возможным исключение индуктивных компонентов из частотно зависимых цепей. Фильтры можно классифицировать по их частотным характеристикам, что в условном виде показано