Селективні властивості RC-фільтрів на відміну від LC-фільтрів обумовлені тільки залежністю від частоти ємнісного опору конденсатора.
До переваг пасивних RC-фільтрів відносяться простота конструкції, низька вартість, нечутливість до магнітних полів, можливість побудови малогабаритних схем для самих низьких частот тільки за рахунок збільшення номіналів резисторів.
До недоліків пасивних RC-фільтрів слід віднести великі втрати енергії у резисторах. З цієї причини селективність RC-фільтрів гірша, ніж LC-фільтрів.
Тому на практиці пасивні RC-фільтри використовуються в ролі частотнозалежного елемента активного фільтра, складовою частиною якого є підсилювач, компенсуючий внесене RC-колом згасання.
Основними характеристиками RC-фільтра є його АЧХ та ФЧХ. Для фільтра нижніх частот вони описуються виразами:
,
, дБ (5.5)
, (5.6)
де
- частота зрізу ФНЧ.
Перехідна область між смугою пропускання та смугою загородження характеризується частотою зрізу f1, на який коефіцієнт передачі напруги RC-фільтра зменшується в
рази (на –3 дБ) порівняно з максимальним значенням, та частотою f2, на якій коефіцієнт передачі RC-фільтра зменшується у певне число разів, наприклад у 10, порівняно з його значенням у смузі пропускання.
Схеми та розрахункові формули пасивних RC-фільтрів наведені в таблиці 5.3.
Таблиця 5.3 – Схеми та розрахункові формули для RC-фільтрів
Тип філь-тра
| Назва
| Схема
| АЧХ
| Розрахункові формули
R, кОм; C, мкФ; f, Гц
|
ФНЧ
| однолан-ковий
|
|
|
|
ФВЧ
| однолан-ковий
|
|
|
|
СПФ
| Г-подібне RC-коло
|
|
|
|
СЗФ
| Т-подібний RC-міст
|
|
|
|
5.1.5 Активні RC-фільтри
На частотах нижче 100 кГц у LC-фільтрах потрібні великі індуктивності, які за своїми розмірами значно перевищують інтегральні мікросхеми.
Тому на частотах нижче 100 кГц широке застосування знаходять активні RC-фільтри, що представляють собою підсилювач охоплений частотнозалежним від`ємним зворотнім зв`язком.
У схемах активних RC-фільтрів широко використовуються операційні підсилювачі.
Перевагами активних RC-фільтрів є:
- здатність підсилювати сигнал, що лежить в смузі пропускання;
- малі маса та габарити, які слабо залежать від смуги пропускання, що особливо важливо при розробці пристроїв, працюючих у низькочастотній області;
- простота каскадного з`єднання при побудові фільтрів високих порядків.
До недоліків активних RC-фільтрів слід віднести:
- неможливість використання у силових колах, наприклад, у ролі фільтрів випрямлячів джерел живлення РЕА;
- потреба у джерелі живлення для підсилювача;
- обмежений частотний діапазон, що визначається частотними властивостями підсилювачів, які використовуються.