Iii. Схемотехнические методы фильтрации сигналов

3.4.НЕКОТОРЫЕ ТИПЫ АКТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ
3.4.1. ФИЛЬТР САЛЛЕНА И КЕЯ (УНИН)
УНИН - это управляемый напряжением источник напряжения. В схемах Саллена и Кея операционный усилитель используется как УНИН. Схемы активных фильтров пропускания нижних и верхних частот Саллена и Кея второго порядка показаны на рис. 3.2.



Эти схемы популярны и недороги, и их легко настраивать. В обеих схемах каждая из RС- цепей вносит 6 дБ/октава в наклон характеристики на переходном участке. Эти схемы содержат по две RС- цепи (R1С1 и R2С2), поэтому соответствующие фильтры имеют второй порядок. В фильтре пропускания нижних частот цепи R1С1 и R2С2 являются интегрирующими, а в фильтре про- пускания верхних частот - дифференцирующими. Сопротивления RA и RB определяют коэффициент затухания. Характеристика вблизи края полосы пропускания формируется за счет обрат- ной связи, которая осуществляется через конденсатор С1 в случае фильтра пропускания нижних частот или через сопротивление R1 в случае фильтра пропускания верхних частот. Если R1=R2 и С1=С2, то величины компонент таких фильтров легко рассчитать.
Коэффициент усиления фильтров Саллена и Кея должен ос- таваться постоянным при изменениях RA и RB, необходимых для установки коэффициента затухания и вместе с ним типа фильтра.
3.4.2. ФИЛЬТР С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
Фильтр с параллельной обратной связью − это простой полосовой фильтр, хорошо работающий при низких и умеренных (приблизительно до 10) значениях добротности; его схема показана на рис. 5.3. Обратная связь в этой схеме осуществляется одновременно через включенные параллельно R3 и С1 (отсюда и название схемы). Часть характеристики, соответствующая фильтру пропускания нижних частот, формируется с помощью цепи R1 и С1, а часть, соответствующая фильтру пропускания верхних частот − с помощью цепи R3 и С2. Такая обратная связь обеспечивает положение максимума характеристики вблизи частоты f0. Сопротивление R2 можно убрать, но в этом случае изменится процедура вычисления величин компонентов схемы. Сопротивление R2 служит для увеличения Rвх и обеспечивает возможность задавать коэффициент усиления в полосе пропус- кания. Величины компонентов этой схемы в обоих ее вариантах (с сопротивлением R2 и без него) будут рассчитаны в следую- щем разделе. Фильтры с параллельной обратной связью могут быть сконструированы и как фильтры пропускания верхних или нижних частот.

Рис 5.3. Полосовой фильтр с обратной связью