undefined

Описанный в этой статье недорогой многозвенный пассивный фильтр не нуждается в источнике питания и может улучшить характеристики аудио и измерительного оборудования, ослабляя сетевой фон и уровень паразитных сигналов вещательных станций АМ, FM и нижней части VHF диапазонов (Рисунок 1). Композитный фильтр образован каскадным соединением трех простых фильтров: Т-образного фильтра верхних частот для ослабления фона источника питания и двух П-образных фильтров нижних частот для подавления паразитных радиочастотных сигналов. В варианте, показанном на схеме, эти три секции образуют не имеющий потерь фильтр Чебышева с пульсациями 0.01 дБ на нагрузке с входным импедансом 50 Ом, но при необходимости вы можете пересчитать параметры компонентов фильтра под другой импеданс.

Недорогой аудио фильтр подавляет шумы и фон
Рисунок 1. Фильтр верхних частот и два фильтра нижних частот помогают уменьшить
или удалить низкочастотный фон и высокочастотные шумы из аудио сигналов.

Таблица 1. Компоненты, использованные в макете фильтра
Позиция Значение Описание
C1, C2, C4, C5 10 мкФ Конденсатор электролитический 50 В, допуск ±20%
C3, C6 4.7 мкФ Конденсатор электролитический 50 В, допуск ±20%
C7, C9 0.15 мкФ Конденсатор полипропиленовый, допуск ±2%
C8, C10 0.033 мкФ Конденсатор полипропиленовый, допуск ±2%
C11, C12 0.001 мкФ Конденсатор полипропиленовый, допуск ±2%
L1 22 мГн Индуктивность, допуск ±5%
L2 0.68 мГн Индуктивность, допуск ±10%
L3 3.85 мкГн Индуктивность: 27 витков обмоточного провода 0.32 мм,
намотанного на тороидальном сердечнике T37-2 из
карбонильного железа
S1 — Двухполюсный перекидной выключатель для
монтажа на панель
J1, J2 — Гнездо BNC 50 Ом на панель
Перечень компонентов, использованных в прототипе фильтра, приведен в Таблице 1. За исключением индуктивности L3, все компоненты общедоступны и имеют стандартные значения номиналов. Переключатель S1 предназначен для обхода фильтра и позволяет ускорить измерения, исключив необходимость соединения и отключения от макета разъемов BNC. Чтобы собрать прототип, соедините все компоненты на куске беспаечной макетной платы, который поместите между металлическими разделителями (Рисунок 2) внутри литого алюминиевого корпуса. Этот метод экранирования конструкции ранее доказал свою эффективность в другом лабораторном эксперименте [1]. Результаты измерений потерь, вносимых фильтром в диапазоне частот от 40 Гц до 200 МГц, отражены в Таблице 2.

Таблица 2. Потери, вносимые фильтром
Частота
(кГц) Вносимые
потери
(дБ) Частота
(МГц) Вносимые
потери
(дБ)
0.04 45.2 0.1 42.3
0.07 35.4 0.3 60
0.1 29.4 0.5 60
0.2 17.3 1 55.5
0.3 10.9 2 52.2
0.5 5.5 3 51.1
1 2.7 4 56.2
2 2 5 60
5 1.9 10 46.5
10 2.1 25 44
15 2.7 50 40.5
20 4.5 100 39.5
30 11.7 150 45
50 24.5 200 44
Использование в качестве C1 … C6 дешевых полярных электролитических конденсаторов позволяет получить вполне приемлемые характеристики схемы, но требует соблюдения полярности постоянной составляющей входного сигнала. Немного увеличив стоимость и время монтажа, вы можете улучшить характеристики и воспроизводимость параметров фильтров, отобрав эти конденсаторы по величине емкости, чтобы ее отклонения не превышали 10%. Для достижения наилучших результатов используйте неполярные конденсаторы C1 … C6. Для некритичных приложений вы можете ослабить допуски остальных конденсаторов и использовать индуктивности L1, L2 и L3 со стандартными номиналами 22 мГн, 0.68 мГн и 3.9 мкГн, соответственно.


При пересчете номиналов элементов фильтров под импеданс 600 Ом, типичный для классических аудио схем, значения индуктивностей вырастут на порядок, и, соответственно, увеличатсся их размеры и цены. Альтернативным решением может быть использование каскада активных RC-фильтров, что проложило бы путь к их включению в полностью интегральные многозвенные фильтры.


https://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=335125