звене, например, на порядок выше предыдущего, т. е.

CiRi = CiRi = C,R,- = CnRnt

=0,1 Rj = 0,01 ,= .= 10- /? . Из формул (7) и (8) следует, что

С, = ЮСг = ЮОС, = 10 -С„.

(7) (8)

На рис. 48 приведена схема фильтра RC и его характеристики. Кривая / соответствует напряжению на выходе, когда фильтр состоит из одной ячейки, кривая 2 - выходному напряжению двух-звенного фильтра и 3 -

р, рг Jc,

трехзвенному (когда ячейки практически не нагружают друг друга). Во всех случаях каждая ячейка имеет значение RC=10-* сек. По этим кривым легко рассчитать, что при одном звене крутизна среза на уровне ослабления 0,5 имеет значение 5,5 дб/октава, в двух-звенной схеме - 8,7 дб/октава и в трехзвениой - 10,5 дб/октава.

Кривая 4 а рис. 48 соответствует характеристике трехзвенного фильтра, когда сопротивления во всех звеньях (и соответственно емкости конденсаторов) одинаковы по величине. В этом случае крутизна среза сравнительно с одвозвенной схемой практически ме возрастает, а только смещается частота среза, но этого

можно добиться и в однозвенном фильтре за счет соответствующего увеличения емкости единственного конденсатора или увеличения сопротивления единственного резистора. Таким образом, последовательно соединять идентичные интегрирующие звенья нецелесообразно.

Кривые рис. 48 позволяют приблизительно рассчитать постоянную времени звеньев фильтра для любой заданной частоты среза. Как уже было отмечено, эти кривые соответствуют значению произведения RC для каждой ячейки, равному 10 Сек. В логарифмическом масштабе для других значений RC частотные кривые сместятся вправо или влево по частоте обратно пропорционально отношению нового значения RC к названному выШе. Постоянная времени ячейки Xi для заданной частоты среза fe на уровне ослабления 0,5 может быть определена по формуле

О/ 0,2

2,0 1/,С нги

Рис. 48. Схема и характеристики ?.С-фильтра.

-1 ясешь

(10) 03

где - коэффициент перехода от То=0,1 мсек и соответствующей ему частоты среза к ti для заданной частоты /с в фильтре, состоящем из п ячеек. По данным рис. 48 коэффициент kn будет иметь следующие значения:

для однозвенного фильтра Ап=250;

для двухзвениого фильтра Лп=135;

для трехзвенного фильтра йп=90.

Абсолютные значения R и С ячеек приходится выбирать с учетом определенного внутреннего сопротивления (Ri) предшествующего каскада и входного сопротивления (Rs) последующего каскада, подключенного в качестве его выходной нагрузки. Значение Ri должно входить составной частью в сопротивление первой ячейки Ri.

Если принять возможным упомянутое выше соотношение сопротивления последующего звена к предыдущему (10:1), то для трехзвенного фильтра потребуется выдержать условие

= о, 1[?j3= о, о 1 у?, = о , 001 Лн. (11)

В современных транзисторных схемах отношение Rs/Ri имеет небольшую величину порядка 10. Поэтому приходится идти иа некоторое снижение соотношения сопротивлений ячеек, что уменьшает эффективность фильтра ло крутизне среза. Другой путь состоит в том, чтобы использовать в качестве звеньев фильтра не специальную схему на сосредоточенных ячейках, а ряд усилительных каскадов тракта ЭМИ, специально ие предназначенных для этой цели. При этом внутреннее сопротивление каждого каскада может быть использовано в качестве элемента интегрирующей цепи. Очевидно, что в этом случае в каждом таком каскаде для получения данного тембра должен быть включен конденсатор, шунтирующий высокие частоты, а емкость этого конденсатора должна быть выбрана соответственно внутреннему сопротивлению каскада по приведенным выше формулам. Одновременно подключать и отключать шунтирующие конденсаторы во всех каскадах в случае их конструктивной разобщенности можно, например, с помощью миниатюрных реле, установленных в блоке каждого каскада.

Все что было сказано относительно интегрирующего фильтра для среза высоких частот, может быть перенесено иа дуальную схему дифференцирующего фильтра RC для среза низких частот. На рис. 48 кривые 5. 6 к 7 показывают частотные характеристики для такого фильтра прн постоянной времени ячейки RC=10~ сек в случае одной, двух и трех ячеек соответственно.

ФИЛЬТРЫ с ПОВЫШЕННОЙ КРУТИЗНОЙ СРЕЗА

Для получения контрастного среза полосы пропускания с крутизной от 20 дб и более на октаву целесообразно применять комбинацию из одной ячейки типа LC и одиой-двух ячеек типа RC. Поскольку добротность индуктивного элемента в таком фильтре должна быть иа уровне всего нескольких единиц, схема получается достаточно малогабаритной и несложной в осуществлении.

В качестве индуктивного элемента фильтра можно в этом случае применить пермаллоевый магнитопровод от трансформаторов усилителя низкой частоты малогабаритных переносных радиовещательных приемников с защитой от внешних магнитных полей мед-

ным или алюминиевым кольцевым экраном. Использование тако1а магнитопроводе требует выполнения одного условия: сборка пластин должна производиться встык с зазором 0,1-0,15 мм, который

Рис. 49. Схема фильтра с повышенной крутизной среза высших

частот.

заполняется прокладкой. Зазор в магнитопроводе обеспечивает стабилизацию индуктивности при колебаниях напряжения на контуре и снижает потери в магнитопроводе. Реальная добротность такого индуктивного элемента находится на уровне 3-8 единиц и мало меняется с частотой.

На рис. 49 показана схема фильтра, присоединенного к выходу источника сигнала через двойной эмиттерный повторитель. Применение такого повторителя с низким выходным сопротивлением диктуется тем, что его выходное сопротивление входит в сопротивление контура Lid. Для снижения нагрузки самого повторителя контуром Lid на резонансной частоте последовательно с Li включен резистор 1/?б-

Формирование частотной характеристики фильтра, схема которого приведена на рис. 49, по-казано на рис. 50. Зависимость напряжения иаСг от частоты сигнала (кривая/) имеет аснммет-трично-,резона сиый характер. Интегрирующие ячейки (/?бСз и Л7С4),

Рис. 50.

Характеристики фильтра по схеме рис. 49.