Параметрический синтез ARC-цепи и ее исследование

Введение
Передача и обработка цифровых сигналов электросвязи, сигналов радио и телевидения и т.д. требуют создания электронных цепей, которые в определенной полосе частот обладали бы наперед заданными свойствами амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик (АЧХ и ФЧХ). Методы проектирования и анализа таких устройств относятся к традиционным методам теории цепей.
Активные RC-фильтры относятся к широко распространенному классу частотно избирательных цепей и, наряду с построенными на основе их использования генераторами синусоидальных колебаний, находят применение в системах передачи информации, автоматического управления и регулирования, технике измерения и различного рода функциональных преобразователях. Активные RC-фильтры содержат пассивные избирательные RC-цепи и активные устройства, при помощи которых получают требуемую добротность звеньев второго порядка.
Усилитель с частотно-зависимым коэффициентом усиления является активным фильтром. Операционный усилитель является весьма подходящим элементом для реализации подобных фильтров.
Под электрическим фильтром понимается четырехполюсник, модуль передаточной функции которого остается практически постоянным в определенной области частот, называемой полосой пропускания, и достаточно резко падает с удалением от границ этой области. Границы области пропускания именуются граничными частотами. Область частот с достаточно большим подавлением амплитуды сигнала называется полосой заграждения. Между полосами пропускания и заграждения находится переходная область.
Синтез частотно-избирательных цепей связан с решением двух задач:
• задачи образования функции, так называемой аппроксимации функции, по исходным данным;
• задачи реализации найденной аппроксимирующей функции электрической цепью.
ARC-фильтры – это активные RC-четырехполюсники, обладающие избирательными свойствами, которые пропускают электрические колебания одних частот и подавляют электрические колебания других частот. Область частот пропускаемых колебаний называют полосой пропускания фильтра, область частот подавляемых колебаний – полосой задерживания. Граничные значения полосы пропускания называют частотами среза - ср . На частоте среза ср модуль коэффициента передачи (т.е. амплитудно-частотная характеристика – АЧХ) фильтра достигает уровня 0,707 от своего максимального уровня, т.е. уменьшается на 3 дБ.