Москва: Связь, 1967. — 76 с.
Электрические фильтры являются одним из важнейших элементов
многоканальной аппаратуры связи; широко применяются они также в
измерительной технике, в автоматике и т.д. До недавнего времени
основное внимание уделялось рассмотрению фильтра как пассивного
четырехполюсника, характеризующегося сравнительно небольшим
затуханием в полосе пропускания и существенно более высоким
затуханием за пределами этой полосы [1].
С появлением активных RC фильтров [2], [3], [4], основанных на применении электронных ламп и транзисторов, понятие об электрическом фильтре, как об элементе, вносящем затухание, было пересмотрено. Под фильтром стали понимать четырехполюсник, имеющий некоторое относительно постоянное усиление (затухание) в определенной полосе частот и существенно отличающееся частотнозависимое усиление (затухание) за пределами этой полосы.
Хотя активные RC фильтры имеют ряд достоинств (компактность, простую технологию изготовления, экономичность при использовании в области низких частот и т.д.), все же большее применение в технике связи и автоматике нашли LC фильтры.
Широкое распространение фильтров этого типа объясняется тем, что с их помощью можно реализовать практически любые необходимые характеристики затухания в различных диапазонах частот: от звуковых до нескольких мегагерц, а в отдельных случаях - до десятков и даже сотен мегагерц.
Теория пассивных LC фильтров и методика их инженерного расчета достаточно хорошо разработаны; имеется также большой опыт их изготовления и эксплуатации.
Основным недостатком пассивных LC фильтров является наличие потерь энергии в их элементах и, прежде всего, в катушках индуктивности. Данный недостаток наиболее ощутим в тех случаях, когда требуется получить высокую крутизну нарастания затухания на границе полос пропускания и задерживания: например, в полосовом LC фильтре с узкой полосой пропускания.
В какой-то мере упомянутого недостатка лишены фильтры с пьезоэлектрическими и механическими резонаторами, а также активные фильтры RC, главной причиной появления которых явилось стремление ослабить ограничения, обусловленные потерями, особенно в области низких частот. Широкие возможности для создания LC фильтров с компенсированными потерями появились с развитием транзисторной электроники. Однако это направление до сих пор еще слабо освещено в литературе и недостаточно используется на практике.
К числу достоинств LC фильтров с транзисторами, по сравнению с кварцевыми резонаторами, относится их дешевизна, что особенно ощутимо при работе в области низких частот. Важное значение имеет также отказ от использования такого специфического изделия, как кварцевый резонатор, изготовляемого специализированными предприятиями и требующего принятия специальных мер при установке в аппаратуре, к которой предъявляются повышенные механические требования. Не лишены этих недостатков и механические резонаторы.
По сравнению с активными RC фильтрами фильтры LC с компенсацией потерь позволяют получить высокую избирательность ,при меньшем числе элементов. Введение Влияние потерь в элементах LC фильтров на их характеристики
Понятие о потерях.
Влияние потерь на затухание фильтров.
Влияние потерь на характеристическое сопротивление фильтров.
Предварительная оценка влияния потерь на затухание фильтров. Компенсация потерь с помощью отрицательного сопротивления
Методы ослабления влияния потерь на характеристику затухания.
Схемы фильтров с компенсацией потерь.
Подключение отрицательного сопротивления к емкостной ветви параллельного контура.
Подключение отрицательного сопротивления к индуктивной ветви параллельного контура.
Подключение транзистора к последовательному контуру.
Влияние нестабильности параметров колебательного контура.
Влияние изменений параметров транзистора на высоких частотах на входную проводимость. Характеристики фильтров с компенсацией потерь и их расчет
Характеристики затухания.
Искажения и шумы в фильтрах с компенсацией потерь.
Некоторые общие соображения о методах расчета фильтров.
Порядок расчета полосовых фильтров с компенсацией потерь.
Примеры расчета фильтров с компенсацией потерь.
Приложение.
Приложение.
Литература.
С появлением активных RC фильтров [2], [3], [4], основанных на применении электронных ламп и транзисторов, понятие об электрическом фильтре, как об элементе, вносящем затухание, было пересмотрено. Под фильтром стали понимать четырехполюсник, имеющий некоторое относительно постоянное усиление (затухание) в определенной полосе частот и существенно отличающееся частотнозависимое усиление (затухание) за пределами этой полосы.
Хотя активные RC фильтры имеют ряд достоинств (компактность, простую технологию изготовления, экономичность при использовании в области низких частот и т.д.), все же большее применение в технике связи и автоматике нашли LC фильтры.
Широкое распространение фильтров этого типа объясняется тем, что с их помощью можно реализовать практически любые необходимые характеристики затухания в различных диапазонах частот: от звуковых до нескольких мегагерц, а в отдельных случаях - до десятков и даже сотен мегагерц.
Теория пассивных LC фильтров и методика их инженерного расчета достаточно хорошо разработаны; имеется также большой опыт их изготовления и эксплуатации.
Основным недостатком пассивных LC фильтров является наличие потерь энергии в их элементах и, прежде всего, в катушках индуктивности. Данный недостаток наиболее ощутим в тех случаях, когда требуется получить высокую крутизну нарастания затухания на границе полос пропускания и задерживания: например, в полосовом LC фильтре с узкой полосой пропускания.
В какой-то мере упомянутого недостатка лишены фильтры с пьезоэлектрическими и механическими резонаторами, а также активные фильтры RC, главной причиной появления которых явилось стремление ослабить ограничения, обусловленные потерями, особенно в области низких частот. Широкие возможности для создания LC фильтров с компенсированными потерями появились с развитием транзисторной электроники. Однако это направление до сих пор еще слабо освещено в литературе и недостаточно используется на практике.
К числу достоинств LC фильтров с транзисторами, по сравнению с кварцевыми резонаторами, относится их дешевизна, что особенно ощутимо при работе в области низких частот. Важное значение имеет также отказ от использования такого специфического изделия, как кварцевый резонатор, изготовляемого специализированными предприятиями и требующего принятия специальных мер при установке в аппаратуре, к которой предъявляются повышенные механические требования. Не лишены этих недостатков и механические резонаторы.
По сравнению с активными RC фильтрами фильтры LC с компенсацией потерь позволяют получить высокую избирательность ,при меньшем числе элементов. Введение Влияние потерь в элементах LC фильтров на их характеристики
Понятие о потерях.
Влияние потерь на затухание фильтров.
Влияние потерь на характеристическое сопротивление фильтров.
Предварительная оценка влияния потерь на затухание фильтров. Компенсация потерь с помощью отрицательного сопротивления
Методы ослабления влияния потерь на характеристику затухания.
Схемы фильтров с компенсацией потерь.
Подключение отрицательного сопротивления к емкостной ветви параллельного контура.
Подключение отрицательного сопротивления к индуктивной ветви параллельного контура.
Подключение транзистора к последовательному контуру.
Влияние нестабильности параметров колебательного контура.
Влияние изменений параметров транзистора на высоких частотах на входную проводимость. Характеристики фильтров с компенсацией потерь и их расчет
Характеристики затухания.
Искажения и шумы в фильтрах с компенсацией потерь.
Некоторые общие соображения о методах расчета фильтров.
Порядок расчета полосовых фильтров с компенсацией потерь.
Примеры расчета фильтров с компенсацией потерь.
Приложение.
Приложение.
Литература.