Режекторные (полосно-заграждающие) фильтры: схема Twin-T, расчёт частоты резонанса

Как построить режекторный (ночевой) фильтр

Режекторные, или ночевые, фильтры подавляют сигналы в заданном частотном диапазоне, пропуская все более низкие и более высокие частоты. Наиболее распространённая топология соединяет ФНЧ и ФВЧ параллельно, зеркально последовательному соединению в полосовых фильтрах.

Ниже приведена структурная схема, иллюстрирующая параллельное расположение:

Структурная схема режекторного фильтра.

Фильтр Twin-T

Одна из самых широко используемых пассивных схем — фильтр Twin-T, использующий две «T-образные» сети:

• Низкочастотное плечо состоит из резисторов R₁ и R₂ с конденсатором C₁.
• Высокочастотное плечо состоит из конденсаторов C₂ и C₃ с резистором R₃.

При соблюдении следующих соотношений компонентов фильтр обеспечивает резкое, симметричное подавление:

Частота резонанса (ноча)

При указанных соотношениях частота максимального подавления — частота ноча — задаётся формулой:

Ниже представлено SPICE-моделирование, демонстрирующее АЧХ фильтра. Частотная развёртка показывает глубокую провал при расчётной частоте ноча.

twin-t bandstop filter
v1 1 0 ac 1 sin
r1 1 2 200
c1 2 0 2u
r2 2 3 200
c2 1 4 1u
r3 4 0 100
c3 4 3 1u
rload 3 0 1k
.ac lin 20 200 1.5k
.plot ac v(3)
.end

АЧХ фильтра Twin-T.

Основные выводы

• Режекторный фильтр подавляет частоты в заданной полосе, пропуская остальные.
• Параллельные T-сети ФНЧ и ФВЧ создают классическую топологию Twin-T.
• Точка максимального подавления называется частотой ноча и рассчитывается из соотношений компонентов.

Связанные ресурсы

• Passive Filter Circuits Worksheet