- •Федеральное агентство по образованию
- •1.Общие сведения
- •Средняя частота настройки пф и рф (рис. 2, в-г):
- •2. Этапы проектирования активных фильтров
- •2.1. Аппроксимация амплитудно-частотных характеристик фильтров.
- •2.2. Определение порядка передаточной функции, ее полюсов и нулей
- •2.3. Преобразование частот
- •2.3. Реализация активных фильтров на операционных усилителях
- •3. Реализация активных фильтров
- •3.1. Реализация активных фильтров на усилителях с положительной обратной связью
- •Из условия (23) выбирают удобное значение с. Далее определяют
- •3.2. Реализация arc - фильтров на усилителях с отрицательной обратной связью.
- •3.3. Реализация аrс - фильтров на усилителях, обладающих минимумом произведения усиление-чувствительность.
- •4. Расчет частотных характеристик фильтра
- •5. Моделирование фильтра
- •6. Оформление курсовой работы
- •Литература
- •Приложение 03
- •Продолжение таблицы 1
- •Продолжение таблицы 1
- •Оглавление
3.2. Реализация arc - фильтров на усилителях с отрицательной обратной связью.
При d < 0,1 (Q > 10) чувствительность параметров активных фильтров на усилителях с ПОС к изменению внешних условий становится неприемлемо высокой. При этом резко возрастает различие номиналов элементов, входящих в состав этих звеньев, что неудобно с технологической точки зрения. Лучшие результаты получают при использовании фильтров, выполненных на ОУ, охваченных ООС. Эти цепи имеет меньшую чувствительность параметров, лучшую стабильность характеристик к изменению внешних условий при реализации добротностей 10 < Q < 50.
И
26
Недостатком данного метода реализации активных фильтров является трудность реализации звеньев с высокой добротностью. Это обусловлено тем, что при уменьшении затухания d необходимо увеличивать отношения номиналов резисторов и конденсаторов. Из-за этого значительно возрастают емкости конденсаторов или нарушаются условия реализации.
Данный метод позволяет реализовать высокие добротности при небольшом различии сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов и обеспечивает в сравнении с другими методами реализации самую высокую стабильность характеристик фильтра. Недостаток метода - необходимость большого числа ОУ, что делает эти схемы неэкономичными. Поэтому этот метод [1] рекомендуется использовать в крайнем случае.
3.3. Реализация аrс - фильтров на усилителях, обладающих минимумом произведения усиление-чувствительность.
В [2] представлено более двадцати хорошо опробированных схем активных фильтров второго порядка, удовлетворяющих следующему набору требований:
минимальное число пассивных элементов;
б) минимальное число ОУ и как следствие минимальная потребляемая мощность;
в) минимальная чувствительность передаточных характеристик к изменению пассивных элементов;
г) минимальное произведение усиление – чувствительность (ПУЧ), что позволяет либо снизить потребность в высококачественных ОУ (например, широкая полоса пропускания, низкая потребляемая мощность, высокий коэффициент усиления с разомкнутой петлей обратной связи), либо использовать выбранный тип ОУ в наиболее широком диапазоне частот;
д
27
е) минимальный разброс номиналов элементов, в частности при использовании гибридно-интегральных (например, тонкопленочных) пассивных элементов.
В [2] схемы разбиты на 3 группы: низкодобротные (Q 2), среднедобротные (2 < Q 20), высокодобротные (Q > 20).
Сравнивая приведенные в [2] низкодобротные и среднедобротные схемы со схемами активных фильтров на усилителям с ПОС и ООС из [1] можно видеть, что они имеют много общего, поэтому при проектировании аналоговых фильтров наряду с рассмотрениыми подробно схемами из [1], также можно рекомендовать схемные решения, приведенные в [2]. В случае же высокодобротных фильтров (Q > 20) рекомендуется использовать схемы из [2], приведенный на рисунках 15-18 приложения 03, поскольку они обладают минимумом ПУЧ. Расчетные соотношения для этих схем приведены в таблице 3 приложения 03.