Низкочастотные фильтры, особенно для звуковых частот, обычно делаются в виде активных фильтров. Эти фильтры позволяют отказаться от дорогостоящих дросселей с многовитковыми обмотками. Как аналоговые, так и цифровые активные фильтры наиболее подходят для интеграции в состав подсистем и систем. Однако пассивные фильтры остаются жизнеспособным вариантом, когда нужно быстро изготовить недорогой прототип для испытаний [1]. Эти фильтры не нуждаются во внешнем постоянном напряжении возбуждения и не требуют сложных печатных плат. Несколько дросселей фильтра можно легко намотать вручную. Кроме того, дроссели могут выдерживать более высокие уровни мощности, чем малосигнальные активные устройства. Можно построить простой пятиполюсный Чебышевский фильтр нижних частот с частотой среза по уровню –3 дБ, равной 10 кГц, входным и выходным импедансом 50 Ом и пульсациями 0.02 дБ. Схема фильтра приведена на Рисунке 1 .
 |
|
| Рисунок 1. | Пятиполюсный пассивный фильтр нижних частот обеспечивает крутой срез частотной характеристики и низкий уровень пульсаций. |
Перечень деталей содержится в Таблице 1.
| Таблица 1. | Перечень деталей для пятиполюсного фильтра нижних частот | ||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
В Таблице 2 приведены измеренные частотные характеристики при импедансах источника и нагрузки 50 Ом. Чрезвычайно низкие вносимые потери в полосе пропускания свидетельствуют о том, что добротность ненагруженных дросселей превышает 100. Можно использовать дроссели с тороидальными сердечниками меньшего размера, например, диаметром 12.7 или 15.7 мм, при этом уровень вносимых потерь будет приемлемым [2]. Обратите внимание, что дорогостоящий литцендрат не нужен. Для фильтров нижних частот требуются гораздо меньшие значения ненагруженной добротности дросселя, чем для большинства полосовых фильтров. На очень низких частотах и дроссели, и конденсаторы могут стать большими. При использовании умеренных значений импеданса фильтра, например 50 или 75 Ом на килогерцовых частотах, индуктивности дросселей могут быть меньше 10 мГн. При использовании сердечников с высокой магнитной проницаемостью требуется меньше витков, и, как правило, возможна ручная намотка. Однако при более низких импедансах фильтра емкости конденсаторов становятся больше. Для традиционного импеданса 600 Ом, используемого на звуковых частотах, индуктивности дросселей увеличиваются на порядок. При уменьшении частоты среза с 10 до 1 кГц значения индуктивности дросселей также увеличиваются на порядок.
| Таблица 2. | Измеренная частотная характеристика фильтра нижних частот | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
