(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Полупроводниковая схемотехнология ше расчетных формул получим R = = 2,25 кОм и I = 25,3 Гн. Известно, что такой фильтр чрезвычайно неудобен для реализации из-за большой величины индуктивности. Избежать применения индуктивностей можно, используя их аналоги в виде активных RC-цепей. Для этого можно применить схему гиратора (рис. 12.32). Однако такое схемное решение оказывается весьма дорогостоящим. Заданную передаточную функцию можно реализовать гораздо проще с помощью операционного усилителя с соответствующими ЛС-цепями, что позволяет исключить применение аналога индуктивности. 13.4.2. ФИЛЬТР СО СЛОЖНОЙ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ Передаточная функция активного фильтра нижних частот, изображенного на рис. 13.15, имеет вид RilRi Приравняв коэффициенты этой передаточной функции коэффициентам выражения (13.17), получим bi =(olCiC,R2R,. Для расчета фильтра можно, например, задать значения сопротивлений и Л3 и по приведенным формулам вычислить значения Rj. и Cj. Как видно, расчетные формулы справедливы для произвольных  положительных значений и Ь. Коэффициент передачи постоянного сигнала фильтра оказывается отрицательным, поэтому прошедший через фильтр низкочастотный сигнал будет инвертирован. Чтобы реальная схема фильтра имела желаемую амплитудно-частотную характеристику, входящие в нее элементы могут быть подобраны с не очень высокой точностью. Что касается сопротивлений, то при их подборе никаких проблем не возникает, поскольку их номиналы (для стандартного ряда Е96) задаются с однопроцентным допуском. Несколько хуже обстоит дело с конденсаторами. Допуск их номинальных значений, как правило, составляет 10% и более (для доступного стандартного ряда Е6). В связи с этим гораздо лучше при расчете схемы задавать знач& ния емкостей конденсаторов и вычислять необходимые значения сопротивлений. Поэтому решим уравнения относительно сопротивлений: Рис. 13.15. Активный фильтр нижних частот второго порядка со сложной отрицательной обратной связью. a,C,-]/alCl-4C,C,b,(l - Ар) Rl = R2/-A0, R3 = bJAnYgCiCRi- Для того чтобы значение сопротивления Rj было действительным, должно выполняться условие С, 4bi(l - А ) С7 al При выполнении этого условия в процессе расчета фильтра не следует выбирать отношение Cj/Ci много большим величины, стоящей справа. Характеристики фильтра мало зависят от точности подбора номиналов его элементов, поэтому рассмотренная схема может быть рекомендована для реализации фильтров с высокой добротностью. 13.4.3. ФИЛЬТР С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ Активный фильтр может быть также построен на основе операционного усили- Рис. 13.16. Активный фильтр нижних частот второго порядка с положительной обратной связью. .4 1 теля с положительной обратной связью. При этом, разумеется, коэффициент усиления операционного усилителя должен иметь строго определенное значение. Отрицательная обратная связь, сформированная с помощью делителя напряжения R (ot-l)/?3 (рис. 13.16), обеспечивает коэффициент усиления, равный а. Положительная обратная связь обусловлена наличием конденсатора С. Передаточная функция фильтра описывается следующим выражением : } ? 1 +юДС, (R, + Rj)+(1 -а) R1C2] P+(alR,R2CiC2P Расчет схемы фильтра существенно упрощается, если с самого начала задать некоторые дополнительные условия. Можно выбрать величину усиления а = 1. Тогда (ot-l)/?3 = 0, и оба сопротивления R, в делителе напряжения можно исключить. Такой операционный усилитель с отрицательной обратной связью, обеспечивающей единичное усиление, выпускается в виде микросхемы, представляющей собой повторитель напряжения (LM 310). Часто для этой цели достаточно использовать простой преобразователь полного сопротивления, например в виде схемы Дарлингтона. При этом можно построить фильтр для мегагерцевого диапазона. В рассматриваемом случае (при а = 1) передаточная функция фильтра принимает вид А(Р) = Считая, что емкости конденсаторов Cj и Cj заданы, получим Л = 1. = R2 Чтобы значения и были действительными, должно выполняться условие Как и в случае фильтра со сложной отрицательной обратной связью, не следует выбирать отношение Cj/Cj много большим значения правой части последнего неравенства. Расчеты можно также упростить, положив Rl = R2 = R и Ci = С2 = С. В этом случае для реализации фильтров различного типа необходимо изменять значение коэффициента а. Передаточная функция фильтра будет иметь вид А(Р) = 1 + o),RC(3 - ot)P + {(aRCfP Отсюда с учетом формулы (13.17) получим RC = yTjlnfg, ос = Ло = 3 - (ai/l/Ti) = 3 - (I/G1). Из последнего соотношения видно, что коэффициент а зависит от добротности полюсов и не зависит от частоты среза. Величина а в этом случае определяет тип фильтра. Таким образом, выбрав в табл. 13.6 значения коэффициентов и для конкретного фильтра, необходимо задать соответствующее значение а. Эти значения коэффициента усиления приведены в табл. 13.7. При а = 3 схема работает в режиме генерации сигнала с частотой / = IjlnRC. Отметим, что установка коэффициента усиления тем труднее, чем он ближе
Рис. 13.17. Активный фильтр верхних частот второго порядка с положительной обратной связью. к значению а = 3. Поэтому особенно тщательно следует настраивать коэффициент усиления при реализации фильтра Чебышева. Это является существенным недостатком рассматриваемой схемы фильтра нижних частот. Положительным моментом является то, что для построения фильтров различного типа достаточно изменить лишь значение а при одних и тех же R и С. Кроме того, в этой схеме очень просто изменять частоту среза, используя сдвоенный потенциометр для одновременного изменения сопротивлений Л, и Rj на рис. 13.16. Поменяв местами сопротивления и емкости, получим фильтр верхних частот (рис. 13.17). Его передаточная функция имеет вид ;(= а RiRCCiu, p RiR2C,CXP Для упрощения расчетов положим а = 1 и Cl = Cj = С. При этом получим следующие расчетные формулы: Rl = 1/я/ Са1, 2 = aJnfCbi. 13.4.4. ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ С ОМИЧЕСКОЙ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ В разд. 13.3 были изучены вопросы реализации фильтра нижних частот первого порядка для высоких частот среза, в результате чего оказалось возможным использовать для этой цели амплитудно-частотную характеристику дифференциального коэффициента усиления скорректированного операционного усилителя и вводить лишь омическую отрицательную обратную связь. То же можно сделать и для фильтра нижних частот второго порядка с комплексными полюсами, На рис. 13.18 приведена схема такого фильтра на двух операционных усилителях, охваченных общей омической отрицательной обратной связью. Частоту ff обоих усилителей следует выбирать как можно большей. Запишем передаточную функцию этого фильтра с учетом формулы (13.15): А{р) = (13.18)
ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |