Разделы сайта

Схемы активных фильтров

Существует очень хитроумные конструкции активных фильтров, каждый из которых используется для того, чтобы в качестве характеристики фильтра получить нужную функцию, как, например, функции Баттерворта, Чебышева и т.д. Можно спросить: зачем вообще нужно больше одной схемы активного фильтра? Причиной этого является то, что каждая схемная реализация является наилучшей в смысле тех или иных желательных свойств, и поэтому “абсолютно лучшей” схемы активного фильтра не существует.

Некоторые свойства, желательные для схемы фильтра, таковы: а) малое число элементов, как активных, так и пассивных; б) легкость регулировки; в) малое влияние разброса параметров элементов, в особенности значений емкостей конденсаторов; г) отсутствие жестких требований к применяемому операционному усилителю, в особенности требований к скорости нарастания, ширине полосы пропускания и полному выходному сопротивлению; д) возможность создания высококачественных фильтров; е) чувствительность характеристик фильтра по отношению к параметрам элементов и коэффициенту усиления ОУ (в частности, к произведению коэффициента усиления на ширину полосы пропускания) или частоте среза fср. Последнее свойство - одно из наиболее важных по многим причинам. Фильтры, требующие соблюдения высокой точности значений параметров элементов, трудно настраивать, и по мере старения элементов настройка теряется; дополнительной неприятностью является требование использовать элементы с малым допуском значений параметров. Схемы УИН обязана своей популярностью в основном своей простоте и малому числу деталей, но эта схема страдает некоторым недостатком - высокой чувствительностью к изменениям значений параметров элементов.

Расчет

Определение порядка фильтра и количества звеньев.

Т.к. допустимая неравномерность АЧХ в полосе пропускания не равна нулю , то тип фильтра - фильтр Чебышева.

Расчитываем порядка фильтра Чебышева:

Подставляя исходные данные в эту формулу, получаем:

Выбираем ближайшее большее целое n = 8.

Определяем количество звеньев:

Расчёт коэффициентов и добротности звеньев обобщённой АЧХ фильтра.

- коэффициенты полинома, аппроксимирующего передаточную функцию фильтра. Численное значение этих коэффициентов зависит от типа фильтра, его порядка, допустимой неравномерности АЧХ в полосе пропускания и рассчитывается из соотношений:

Для фильтра Чебышева:четное:

Для описания свойств звеньев фильтра вводится понятие добротности полюсов его передаточной функции, определяемой соотношением: .

5,798

Разбиваем общее усиление К=12 на четыре звена:

К=К1·К2·К3·К4

=4·3·1·1

тогда К1 = 4 К2 = 3 К3=К4 = 1

Структурная схема Фильтра низких частот каскадного типа 8 порядка:

Рис. 3

Перейти на страницу: 1 2 3

Самое читаемое:

Генерирование случайных колебаний LC-автогенератором в жестком режиме возбуждения
автогенератор транзистор колебание Современная наука и техника широко пользуются незатухающими колебаниями. Более того, само развитие радиосвязи, электроакустики, телевидения и многих других отделов новой техники стало возможным только после открытия и изучения систем, могущих генерировать незатухающие колебания за счёт источ ...