Полная версия

Главная arrow Техника arrow Активный фильтр нижних частот на операционном усилителе

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Техническое задание

Вариант №20

  • 1. Коэффициент усиления фильтра на нулевой частоте - 8;
  • 2. Верхняя граничная частота ФНЧ - 750 Гц;
  • 3. Частота задерживания - 1500 Гц;
  • 4. Допустимая неравномерность АЧХ в полосе пропускания - 2 дб;
  • 5. Затухание при частоте, большей частоты задержки - 60 дб.

Общие сведения. Характеристики и параметры фильтров

фильтр низкий частота полиномиальный

Одними из усилителей, имеющих избирательные свойства, являются фильтры низких частот. Эти фильтры пропускают только низкие частоты.

Для получения у усилителей избирательных свойств в области низких частот (ниже 20 кГц) широко применяют RC-цепи интегрирующего или дифференцирующего. Они включаются на входе и выходе усилителя и охватывают его частотно-зависимой зависимостью.

Под активными фильтрами понимаются обычно электронные усилители, содержащие RC-цепи, включенные так, что у усилителя появляются избирательные свойства. При их применении удается обойтись без громоздких, дорогостоящих и нетехнологичных катушек индуктивности и создать низкочастотные фильтры в микроэлектронном исполнении, в которых основные параметры могут быть изменены с помощью навесных резисторов и конденсаторов.

На практике наиболее часто используют операционные усилители с цепями ОС, работа которых описывается уравнениями второго порядка. При необходимости повысить избирательность системы отдельные фильтры второго порядка включают последовательно.

Активные RC фильтры (ARCФ) каскадного типа на дискретных элементах используется в диапазоне частот от десятков-сотен герц до десятков килогерц.

ARCФ обладает следующими достоинствами:

  • - отсутствием индуктивных элементов;
  • - возможностью одновременного с селекцией усиления сигнала;
  • - более простой настройкой фильтра (в сравнении с лестничной структурой).

В данном проекте рассматривается расчет фильтра нижних частот полиномиального типа с амплитудно-частотной характеристикой типа Чебышева.

Свойства фильтра полностью описываются его передаточной характеристикой, которая для ФНЧ полиномиального типа имеет следующий вид:

,

здесь и - положительные действительные числа;

N-количество звеньев фильтра; - коэффициент усиления i-го звена фильтра на нулевой частоте; - передаточная характеристика i-го звена.

В частотной области

,

,

- верхняя граничная частота, - текущее значение частоты, нормированное по граничной, - амплитудно - и фазовочастотные характеристики фильтра.

В данной работе рассматривается проектирование фильтра по параметрам АЧХ.

Для АЧХ ФНЧ полиномиального типа

.

Коэффициенты и определяются порядком фильтра, типом и степенью неравномерности АЧХ. Для описания свойств звеньев фильтра вводится понятие добротности полюсов его передаточной характеристики, определяемой соотношением

.

Значение добротности звена используется при выборе схемы звена. Проектирование ФНЧ ведется по следующим параметрам АЧХ:

  • - -коэффициент усиления фильтра на нулевой частоте;
  • - - верхняя граничная частота;
  • - - частота, на которой коэффициент усиления уменьшается в заданное число раз в сравнении с ;
  • -- относительная неравномерность АЧХ в полосе пропускания, выражается в децибелах и определяется соотношением ;
  • - - затухание при частоте, большей частоты задержки .

В данной работе =8, =*750 Гц, =*1500 Гц, =2 дб, =60 дб.

 
Перейти к загрузке файла
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>