Фильтр высоких частот

Введение
1 ФВЧ с многопетлевой обратной связью и бесконечным коэффициентом усиления
2 ФВЧ на ИНУН
3 Биквадратные ФВЧ
4 Инверсные Чебышева и эллиптические ФВЧ
5 Настройка фильтров второго порядка
6 ФВЧ нечетного порядка

2 ФВЧ на ИНУН
Схема, реализующая функцию ФВЧ Баттерворта или Чебышева второго порядка вида выражения (1), изображена на рис. 4. Эта схема иногда называется фильтром на ИНУН, поскольку ОУ и два подсоединенных к нему резистора и образуют источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН). Анализируя эту схему, получаем

Коэффициент усиления схемы – неинвертирующий, а значения сопротивлений определяются следующим образом:

где имеет произвольное значение.

Рис. 4 – Схема ФВЧ на ИНУН
Если , то в качестве сопротивления можно взять разомкнутую, а сопротивления – короткозамкнутую цепь, и в этом случае операционный усилитель работает как повторитель напряжения, а сопротивления и не изменяются.
Фильтр на ИНУН позволяет добиться неинвертирующего коэффициента усиления при минимальном числе элементов. (Для него требуется только на один резистор больше, чем для фильтра с МОС.
...

5 Настройка фильтров второго порядка
Звено ФВЧ Баттерворта или Чебышева второго порядка обладает показанной на рис. 6,  АЧХ с подъемом при Если же , то подъем отсутствует, и характеристика имеет показанный на рис. 6, вид. На рис. 6,  подъем и частота (), на которой он расположен, определяются из следующих соотношений:


В обоих случаях значение АЧХ на частоте равно

Настройка осуществляется с помощью изменения значений элементов схемы до тех пор, пока АЧХ не станет иметь сходство с характеристикой, изображенной на рис. 6, и .

Рис. 6 – АФЧ звена верхних частот:
а) Q>0,707; б) Q≤0,707
Для инверсных Чебышева или эллиптических звеньев верхних частот второго порядка АЧХ с подъемом имеет сходство с характеристикой, показанной на рис. 7, . Если же подъем отсутствует, то характеристика имеет вид, изображенный на рис. 7, . Для характеристики с подъемом значение и частота , на которой находится подъем, равны



Рис.
...

6 ФВЧ нечетного порядка
У ФВЧ Баттерворта, Чебышева, инверсного Чебышева или эллиптического нечетного порядка должно быть звено первого порядка с передаточной функцией следующего вида:

Коэффициент представляет собой коэффициент звена, а – коэффициент усиления звена.
Схема, реализующая уравнение для коэффициента усиления >1, изображена на рис. 8. Значение емкости произвольно, а значения сопротивлений определяются из следующих соотношений:


Рис. 8 – Схема ФВЧ первого порядка
Если есть возможность получить коэффициент усиления =1, то можно выбрать значение из уравнения и заменить сопротивление разомкнутой, а сопротивление короткозамкнутой цепями. В этом случае получаем схему на повторителе напряжения.
...