На прикладі фільтра нижніх частот розглянемо розрахунок частоти зрізу, частотних залежностей, характеристичного опору і параметрів фільтра.
Основна нерівність для фільтра нижніх частот має вигляд:
.
Граничні частоти (частоти зрізу) одержимо з виразів:
Для одержання частотних залежностей розглянемо співвідношення
.
Для ФНЧ: .
У зоні прозорості і , тоді
і . (8.1)
На лівій границі смуги пропускання і .
На правій границі смуги пропускання і .
У зоні згасання і , але тому що , то і коефіцієнт фази може мати значення . На частоті зрізу , тому у всій зоні згасання , і рівняння у зоні згасання приймає вигляд:
.
Звідси
. (8.2)
За отриманими формулами (8.1) та (8.2) будуються залежності і для фільтра нижніх частот.
Характеристичний опір фільтра нижніх частот:
,
.
У зоні прозорості при можна вважати, що . Тому узгоджений опір навантаження для фільтра нижніх частот .
Для розрахунку фільтра нижніх частот задаються опором навантаження і граничною частотою .
В основі розрахунку лежать співвідношення:
Перемножуючи ці співвідношення, одержимо:
відкіля
Розділивши вихідні співвідношення одне на одне, одержимо:
відкіля
Звернемо увагу на те, що в реальних фільтрах за рахунок наявності активних опорів у котушках індуктивності і конденсаторах частотні залежності трохи відрізняються від розрахункових. Крім того, розходження між розрахунковими і фактичними співвідношеннями обумовлюється порушенням умови , що, як видно з графіків , робиться усе більш і більш несправедливою у міру наближення до граничної частоти.
Бажано було б створити фільтр, у якого у всій зоні прозорості a = 0, а на граничній частоті a(w) переходить у вертикальну лінію, тобто a(w)®¥.
Крутість цієї залежності можна збільшити каскадним з'єднанням окремих фільтрів або використанням фільтрів типу m.