10.5. Полосовой фильтр

Теория  /  10.5. Полосовой фильтр

Полосовым называется фильтр, полоса  пропускания которого ограничена зонами затухания как со стороны низких, так и со стороны высоких частот.

Полосовые  фильтры  представляют  собой  соединение  фильтров верхних и нижних частот.  При  этом  продольное  сопротивление   Z₁  состоит из последовательно соединенных индуктивности и емкости, а поперечное сопротивление Z₂ представляет собой параллельное соединение индуктивности и емкости (рис. 10.7). 

Параметры последовательных и параллельных контуров подбираются такими, чтобы они были настроены на одну и ту же резонансную частоту, которая определяется выражением

На резонансной частоте сопротивление последовательного контура равно нулю, для параллельного контура нулю равна проводимость, следовательно, сопротивление бесконечно велико. Поэтому сигналы частот близких к резонансной будут пропускаться контуром. При отклонении частоты от резонансной в сторону низких или высоких частот сопротивление последовательного контура будет возрастать, а сопротивление параллельного контура уменьшаться, что приведет к ослаблению сигнала, поступающего на нагрузку.

Определим тип фильтра.

Отсюда

Поскольку произведение продольного и поперечного сопротивлений не зависит от частоты, то фильтр типа k.

Граничные частоты или частоты среза находятся из соотношения

Решая это уравнение, получим:

Полоса прозрачности фильтра ограничена частотами среза

то есть зависит только от индуктивности последовательного контура и емкости параллельного.

В полосе прозрачности

В полосе затухания

Частотные характеристики коэффициентов затухания и фазы представлены на рис. 10.8.

Чем уже полоса пропускания, тем большее затухание в полосе затухания.