4. Экспериментальная часть

Активные фильтры исследуются на лабораторном стенде и съемной плате, описанной и используемой в лабораторной работе № 6 «Исследование операционного усилителя с резистивной обратной связью» [8].

1. Соберите схемы ФНЧ Баттерворта и Чебышева при инвертирующем и неинвертирующем включении ОУ и снимите их амплитудно-частотные характеристики (рис. П.4.1, аи П.4.2,а).

2. Соберите схемы ФВЧ Баттерворта и Чебышева при инвертирующем и неинвертирующем включении ОУ и снимите их амплитудно-частотные характеристики (рис. П.4.1, би П.4.2,б).

3. Соберите схемы ПФ Баттерворта и Чебышева при инвертирующем и неинвертирующем включении ОУ и снимите их амплитудно-частотные характеристики (рис. П.4.1, ви П.4.2,в).

Примечания:

1. Амплитудно-частотные характеристики снимать в диапазоне частот (0,1 – 5)f_сдо уровня не менее минус 20 дБ.

2. Методика съема АЧХ описана в методических указаниях [7, 8].

3. Схема включения и основные параметры ОУ 140УД8 приведены в прил. 2 и 3.

4. Рекомендуемые схемы активных фильтров приведены в прил. 4.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. цель работы;

2. принципиальные схемы исследуемых фильтров и расчет их элементов;

3. блок-схему эксперимента;

4. таблицы полученных результатов;

5. АЧХ фильтров (в линейном и логарифмическом масштабах);

6. анализ результатов;

7. выводы по работе.

Вопросы для самопроверки

1. Назвать основные преимущества активных фильтров перед пассивными.

2. Нарисовать идеальные амплитудно-частотные характеристики ФНЧ, ФВЧ, ПФ.

3. Нарисовать АЧХ фильтров Баттерворта, Чебышева, инверсного Чебышева, эллиптического. Назвать их преимущества и недостатки.

4. Нарисовать схемы ФНЧ второго порядка при инвертирующем и неинвертирующем включении ОУ.

5. Нарисовать схемы ФВЧ второго порядка при инвертирующем и неинвертирующем включении ОУ.

6. Нарисовать схемы ПФ второго порядка при инвертирующем и неинвертирующем включении ОУ.

7. Нарисовать схему и АЧХ ФНЧ пятого порядка.

8. Нарисовать схему и АЧХ ФВЧ пятого порядка.

9. Нарисовать схему и АЧХ ПФ четвертого порядка.

Список литературы

1. Джонсон Д. Справочник по активным фильтрам / Д. Джонсон, Дж. Джонсон, Г. Мур; пер. с англ. М.Н. Микшиса. М.: Энергоатомиздат, 1983.

2. Хьюлсман Л.П. Активные фильтры / Л.П. Хьюлсман. М.: Мир, 1972.

3. Усилительные устройства на интегральных микросхемах / А.В. Болтаев, В.И. Гадзиковский, В.Г. Важенин, А.А. Калмыков, Н.А. Нехонов. Свердловск: УПИ им. С. М. Кирова, 1981. 112 с.

4. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах / В.С. Гутников. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отделение, 1988. 304 с.

5. Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС: пер. с англ. / Л. Фолкенберри. М.: Мир, 1985. 572 с.

6. Булычев А.Л. Аналоговые интегральные схемы: справочник / А.Л. Булычев, В.И. Галкин, В.А. Прохоренко. 2-е изд., перераб. и доп. Минск: Беларусь, 1993. 240 с.

7. Исследование усилительных каскадов при различных схемах включения транзистора : методические указания к лабораторным работам № 1 и 2 по курсу «Схемотехника аналоговых электронных устройств» / сост. В.Г. Важенин. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. 36 с.

8. Исследование операционного усилителя с резистивной обратной связью : методические указания к лабораторной работе № 6 по курсу «Схемотехника аналоговых электронных устройств» / сост. В.Г. Важенин, Н.С. Устыленко, Л.Л. Лесная, Н.А. Дядьков. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000. 36 с.