Pytania kontrolne

1. Podstawowe różnice między filtrami aktywnymi a biernymi.

Różnice to między innymi:
1. Filtry aktywne buduje się na tranzystorach lub wzmacniaczach operacyjnych a filtry pasywne na elementach biernych (R,L,C)
2. Filtry pasywne tylko filtrują daną częstotliwość natomiast aktywne oprócz tego mogą jeszcze wzmacniać sygnał.
3. W filtrach aktywnych masz możliwość regulacji charakterystyki częstotliwościowej (np. za pomocą potencjometru)

2. Klasyfikacja filtrów aktywnych.

*Podział filtrów ze względu na pasmo przenoszonych częstotliwości:

- Filtry dolnoprzepustowe,

- Filtry górnoprzepustowe,

- Filtry pasmowowoprzepustowe,

- Filtry pasmowozaporowe,

- Filtry środkowozaporowe,

- Filtry wszechprzepustowe

*Typowe charakterystyki częstotliwościowe filtrów:

- Maksymalnie plaska (Butterwortha),

- Równomiernie falista (Czebyszewa),

- Maksymalnie liniowej fazy (Thomsona)

3. Podstawowe parametry filtrów aktywnych.

*Dziedzina częstotliwości

- Charakterystyka amplitudowa

- Pasmo przepustowe

- Częstotliwość graniczna

- Charakterystyka fazowa

*Dziedzina czasu

- Czas narastania

- Czas ustalania

- Oscylacje, amplituda pierwszej oscylacji

4. Właściwości i podstawowe parametry wzmacniaczy operacyjnych.

- Napięcie zasilania

- Maksymalne napięcie wejściowe

- Wejściowe napięcie niezrównoważenia

- Wejściowy prąd niezrównoważenia

- Różnicowe wzmocnienie napięciowe

- Pole wzmocnienia (gain bandwidth)

- Rezystancja wejściowa

- Rezystancja wyjściowa

- współczynnik tłumienia sygnału współbieżnego

- szybkość zmian napięcia wyjściowego

5. Omówić filtry o charakterystykach:

– amplitudowej maksymalnie płaskiej

Filtr Butterwortha

Charakterystyka maksymalnie plaska Butterwortha

Filtr Butterwortha w stosunku do innych filtrow ma najbardziej plaski przebieg charakterystyki amplitudowej w pasmie przepustowym. Odbywa sie to kosztem zalamania charakterystyki pod koniec pasma przepustowego. Ma on rowniez kiepska charakterystyke fazowa.

W filtrze Butterwortha najwazniejszym celem jest uzyskanie maksymalnej plaskosci charakterystyki amplitudowej. Charakterystyka powinna zaczynac sie maksymalnie plasko dla zerowej czestotliwosci i przeginac sie dopiero w poblizu czestotliwosci granicznej f_g (f_g jest zwykle czestotlwoscia 3dB).

– amplitudowej równomiernej falistej

Filtr Czebyszewa

Wyróżnia się dwa typy filtrów Czebyszewa:

filtr Czebyszewa I typu – ma zafalowania przebiegu wzmocnienia w paśmie przepustowym, oraz płaski przebieg charakterystyki w paśmie zaporowym,

filtr Czebyszewa II typu (inwersyjny) – ma zafalowania przebiegu wzmocnienia w paśmie zaporowym, oraz płaski przebieg charakterystyki w paśmie przepustowym.

– fazowej maksymalnie liniowej

Filtr Thomsona

6. Różnica pomiędzy częstotliwością graniczną a charakterystyczną.

Częstotliwość graniczna filtru – wartość graniczna częstotliwości, dla której kończy się umowne pasmo przepustowe filtru.

Częstotliwość charakterystyczna - to ta dla której filtr osiąga maksymalne tłumienie (dla filtrów pasmowozaporowych) lub maksymalne wzmocnienie (dla filtrów pasmowoprzepustowych).