Filtry pasmowoprzepustowe

  Filtry środpowoprzepustowe są wykorzystywane w radiotechnice chyba najczęściej ze wszystkich rodzajów filtrów. To one odpowiadają za selektywność radia wydzielając jedną odbieraną częstotliwość.
  Dla małych częstotliwości (akustycznych) realizowany na ogół jest jako szeregowe połączenie dwóch filtrów - dolnoprzepustowego i górnoprzepustowego o częstotliwościach granicznych dobranych tak aby uzyskać żądaną częstotliwość środkową i szerokość pasma. Taka metoda jest stosowana w sytuacji, gdy filtr ma dość szerokie pasmo (oczywiście względem częstotliwości środkowej). Drugą metodą konstruowania filtrów pasmowoprzepustowych jest wykorzystanie obwodów rezonansowych LC, sposób ten jest wykorzystywany przedewszystkim dla wysokich częstotliwości (radiowych). W układach odbiorników radiowych używane są w zasadzie wyłącznie ten drugi rodzaj filtrów, dlatego też tylko one będą dalej opisywane.
  Ten rodzaj filtrów ma dwa podstawowa parametry: Częstotliwość środkowa i szerokość pasma. Oba są zaznaczone obok na rysunku prezentującym charakterystykę częstotliwościową filtru pasmowego. Częstotliwość środkowa to częstotliwość dla której tłumienie filtru osiąga wartość najmniejszą. Szerokość pasma to różnica pomiędzy maksymalną a minimalną częstotliwością jeszcze przepuszczaną przez filtr. Na ogół określa się ja dla tłumienia 3dB(ok 1.41 raza) w stosunku do częstotliwości środkowej, ale nie jest to wartość obowiązująca we wszystkich sytuacjach. Z reguły szerokość pasma jest dość niewielka (np. 9kHz) w stosunku do częstotliwości środkowej (np. 465kHz), co powoduje, że takie odpowiednie są właśnie obwody rezonansowe. Innymi parametrami filtrów pasmowoprzepustowych jest wartość tłumienia - tzn. ile razy sygnał w paśmie przenoszenia na wyjściu jest słabszy od sygnału na wejściu i stromość zboczy - parametr określający jak szybko filtr zaczyna tłumić. Jednostką jest dB/okt - wartość określająca o ile decybeli zwiększy się tłumienie filtru przy dwukrotnej zmianie częstotliwości
  W odbiornikach filtry pasmowe wysokiej częstotliwości znajdują się na wejściu, w obwodach detektora i w stopniach wzmocnienia w.cz (w odbiornikach dektorowych i reakcyjnych) oraz we wzmacniaczach częstotliwości pośredniej (dodatkowo w odbiornikach superheterodynowych). Z reguły wykorzystują dwa obwody rezonansowe połączone w taki sposób jak widać na schemacie obok - sygnał wejściowy zasila pierwszy obwód, z którego poprzez sprzężenie przedostaje się do drugiego obwodu i na wyjście filtra. Sprzężenie może być indukcyjne - pole magnetyczne generowane przez cewkę pierwszego obwodu w jakiejś części dochodzi do drugiego obwodu wywołując tam napięcie, pojemnościowe - oba obwody są sprzężona za pomocą odpowiedniego kondensatora, lub mieszane - oba te rodzaje na raz. Bardzo często sprzężenie jest regulowane czy to poprzez zmianę wartości kondensatora, zmianę położenie cewek względem siebie (rozwiązanie wykorzystywane np. w odbiorniku Magnat firmy Telefunken), czy ilości zwojów sprzęgających cewki (np. w odbiorniku Allegro firmy Elektrit).
  Od siły sprzężenia zależy kształt charakterystyki częstotliwościowej i szerokość pasma. Rozróżnia się trzy rodzaje sprzężeń: podkrytyczne, krytyczne i nadkrytyczne. Przy sprzężeniu podkrytycznym jeden obwód nie wpływa w zasadzie na drugi co oznacza, że strojąc jeden obwód nie musimy się martwić fałszywymi wskazaniami wywołanym wpływem drugiego obwodu. Jak widać na rysunku szerokość pasma w tej sytuacji jest najmniejsza, nachylenie zboczy i tłumienie największe. Praca filtru w tym zakresie daje największą selektywność. Przy pracy ze sprzężeniem nadkrytycznym charakterytyka znacznie się poszerza, a jedno maksimum zamienia się w dwa symetryczne rozdzielone 'dołkiem' często dość głębokim. Przy pracy w tym zakresie, zwłaszcza jak sprzężenie jest tylko lekko nadkrytyczne, tak że 'dołek' pomiędzy maksimami jest bardzo niewielki uzyskuje się dość szeroki płaski odcinek i strome zbocza. Oznacza to że wszystkie częstotliwości wewnątrz pasma przenoszenia są przenoszone z jednakową siłą. Jest to cecha bardzo porządna w odbiornikach - cała szerokość pasma częstotliwości pośredniej (lub wysokiej) powinna być przenoszona z jednakową siłą, wtedy żaden dźwięk nie jest sztucznie wzmocniony lub tłumiony - i ten przypadek jest najczęściej wykorzystywany. Sprzężenie krytyczne to pewna wartość leżąca pomiędzy sprzężeniem nadkrytycznym i podkrytycznym.
Powrót