Полосовые фильтры

При создании активных полосовых (Рис. 7.1) фильтров (пропускающих (ПП) и заграждающих (ПЗ)) в качестве цепи ОС используют частотно-зависимые цепи, имеющие на определенной частоте максимум, либо минимум пропускания. Это и создает изменение глубины ОС с частотой и формирует полосовую АЧХ усилителя. Наиболее часто в качестве частотно-зависимого звена ОС используют такие цепи, как Т-мост, мост Вина, 2Т-мост (см. табл.7.1).

Расмотрим ПФ с симметричным 2Т-мостом (табл.7.3, строка 1). Для такого моста (табл. 7.1, строка 2) в идеальном случае должны соблюдаться условия:

R₁=R₂=R, R₃=R/2, C₁=C₂=C, C₃=2C.

Коэффициент передачи моста по напряжению между точками 1-3 (точка 2 заземлена) описывается выражением

К_1-3= u₃/u₁= jx / (4+jx),

а между точками 2-3 (точка 1 заземлена) – выражением

К_2-3 = u₃/u₂ = 4 / (4+jx).

Здесь x = (w/w₀ – w₀/w) является относительной расстройкой.

Если использовать параметр Р=jw/w₀, то

К_1-3 = (Р²+1) / (Р²+4Р+1), и К_2-3 = 4P / (P²+4P+1).

Как видно, цепь ОС является фильтром II порядка. На частоте w = w₀ =
= 1/RC при включении точками 1-3 фильтр имеет минимум пропускания
(К_1-3= 0).

В схеме АФ 2Т-мост точками 1, 3 включается в качестве цепи ООС. Источник сигнала подключается к неинвертирующему входу ОУ
(табл. 7.3, сх. № 1). Возможно включение источника сигнала в точку 2 моста. В последнем случае требуется малое выходное сопротивление источника сигнала.

Поскольку на частоте w₀ отрицательная ОС отсутствует (К_ОС = К_1-3 = 0), то усилитель на данной частоте имеет максимальный коэффициент усиления К_U = К_U⁰. При отклонении частоты сигнала от w₀ как в область верхних, так и нижних частот К_ОС увеличивается, ООС усиливается и коэффициент усиления всего усилителя падает. Так формируется полосовая пропускающая частотная характеристика активного фильтра.

Расчет АЧХ проводим при тех же условиях, что и ранее. Поскольку ООС последовательная, то можно записать

е_Г = u_ВХ + u_ОС = u_ВЫХ / K_U⁰ + u_ВЫХ K_ОС.