Как сделать фильтр низких частот

Фильтр низких частот предназначен для получения амплитудно-частотной характеристики, в которой затухание прямо пропорционально частоте. Такие фильтры строят с применением пассивных элементов: конденсаторов, резисторов и катушек индуктивности.

Инструкция

1. Чтобы собрать простейший фильтр низких частот, включите между его входом и выходом резистор, а между выходом и общим проводом - конденсатор.
2. Переведите номиналы элементов в единицы системы СИ: сопротивление в омы, емкость - в фарады. Частоту среза простейшего фильтра рассчитайте по формуле:F=1/(2πRC), где F - частота (Гц), π - число «пи», 3,1415926535 (безразмерная величина), R - сопротивление резистора (Ом), C - емкость конденсатора (Ф).
3. Чтобы изменить характеристику фильтра, подберите номиналы резистора и конденсатора. Это можно сделать опытным путем, снимая АЧХ после каждой переделки, либо подставляя в формулу различные значения и вычисляя всякий раз результат. С увеличением сопротивления резистора начало характеристики опускается по вертикальной оси к началу координат, а с увеличением емкости конденсатора увеличивается угол между этой линией и осью абсцисс (если в графике последняя характеризует частоту).
4. Некоторые фильтры низких частот обладают изменяемой характеристикой. Примером такого прибора является регулятор тембра. Чтобы его собрать, включите в состав фильтра еще один резистор - переменный. Включите его между нижней по схеме обкладкой конденсатора и общим проводом.
5. Резисторы, применяемые в фильтрах низких частот, удобны в цепях обработки слабых сигналов. Если же фильтр расположен после усилителя мощности, их применение нежелательно, поскольку приводит к снижению коэффициента полезного действия. Если вы разрабатываете устройство для разделения спектра сигнала на полосы для подачи на несколько динамиков (кроссовер), применяйте во входящих в его состав фильтрах низких частот вместо резисторов дроссели. Конденсаторы при этом из таких фильтров можно исключить - они пригодятся в фильтрах высоких частот.