Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Проектирование активных фильтров




№ варианта К0 Fp, КГц q
       

3.1. Расчет активного полосового фильтра 2-го порядка для 3-х способов реализации:

 

· Л1, стр. 54, рис.5.3,

 

Определение параметров элементов схемы:

Емкости С1 = С11 + С12 и С4 определяются исходя из следующего соотношения:

Следовательно,

Выберем С1 = 4 нФ, С4 = 0,01 нФ. Тогда,

Для определения других параметров необходимо найти значение вспомогательной величины Р:

определение сопротивлений резисторов:

Подставляя ранее найденные величины, получим R2= R3 ≈13,3 КОм

Значения емкостей С11 и С12 определяются исходя из требуемого коэффициента передачи на резонансной частоте:

Следовательно, при К = 1:

нФ;

С12 = С1 – С11 ≈ 3, 98 нФ.

Из формул для данного фильтра видно, что ωр и q можно настраивать независимо друг от друга с помощью R2 и R3: для настройки частоты необходимо изменять значения сопротивлений резисторов так, чтобы не менялось их отношение, а для настройки q – так, чтобы не менялось их произведение. Полосу пропускания, соответственно, можно настраивать с теми же резисторами, изменяя отношение ωр к q.

 

· Л1, стр. 61, рис.5.10,

 

 

Определение параметров элементов схемы:

Пусть С1 = С4 = 1 нФ

 

Определим вспомогательную величину Р:

Сопротивления резисторов:

 

Примем R6 = 10 КОм, тогда

Значения сопротивлений R2 ≈ 4,18 КОм; R3 ≈ 2,9 КОм; R5 ≈ 6,73 кОм.

Соотношение емкостей С11 и С12 определим из выражения для коэффициента передачи на резонансной частоте:

При К = 1:

пФ;

С12 = С1 – С11 ≈ 950,2 пФ. Из формул для данного фильтра видно, что ωр и q можно настраивать независимо друг от друга с помощью R2 и R3: для настройки частоты необходимо изменять значения сопротивлений резисторов так, чтобы не менялось их отношение, а для настройки q – так, чтобы не менялось их произведение. Полосу пропускания, соответственно, можно настраивать с теми же резисторами, изменяя отношение ωр к q. Также q можно подстроить с помощью R5 и R6.

· Л1, стр. 76, рис.5.23, выходной сигнал берется с выхода, которому соответствует передаточная функция 22(в).

 

Для выхода, соответствующего полосовому фильтру:

Выражение для передаточной функции в данном случае принимает вид:

Выражение для резонансной частоты:

Выражение для добротности:

Выражение для коэффициента усиления:

Данный фильтр является универсальным. Его эквивалентная схема представляет собой звено второго порядка, причем для получения полосового фильтра сигнал снимается с резистора.

Возьмем C=1 нФ.

Возьмем Rd=10 КОм, тогда

R2=R7=R8=Rd=10 КОм

С36=С=1 нФ

R5=R02/Rd=0,676 КОм

R4=q*R0=26 КОм

R1=R4/K=26 КОм

Кпп=К=1

Кнч1нч2=R2/R1=0,384

Настройка ωр осуществляется резисторами R2,5,7,8, q настраивается аналогично + R4.

3.2. Анализ для 3-х способов реализации:

 

· Чувствительности перечисленных параметров к разбросу элементов.

Чувствительность q

Расcчитано в среде MathCad

1-й способ реализации

С1 – 0,48, С4 – 0,47 R2 – 0,12, R3 – 0,14

2-й способ реализации

С1 –2,5, С4 – 4,98 R5 – 2,86, R6 – 5,71 R2 – 0,88, R3 – 1,04

3-й способ реализации

С6, С8 – 0,54 R5, R7 – 0,54

Чувствительность Δω

1-й способ реализации

С1 – 0,91, С4 – 0 R2 – 0,58, R3 – 0,33

2-й способ реализации

С1 –2,73, С4 – 3,64 R2 – 0,45, R3 – 1,36,R5 – 4, R6 – 3,64

3-й способ реализации

R5 – 0,35, С6 – 0,91

Набольшей чувствительностью к разбросу параметров элементов обладает фильтр, реализованный по второму способу. Первый и третий способы реализации фильтров обладают меньшей чувствительностью. Таким образом, можно считать их наименее чувствительными к разбросу параметров элементов.

4.
Схемы, эпюры напряжений двухполупериодного детектора

На данной схеме мы видим двухполупериодный детектор средневыпрямленных напряжений с одним выпрямляющим узлом.

В таком двухполупериодном детекторе применен один выпрямляющий узел на ОУ DA1, который инвертирует входной сигнал. Выходное напряжение ОУ DA2 определяется следующим образом:

 


 

Если выполняется условие

,

то коэффициенты преобразований полуволн напряжений равны и имеют разные знаки. В результате сигнал на выходе будет однополярным и пропорциональным средневыпрямленному значению напряжения.

Погрешности преобразования зависят от точности выполнения от точности выполнения данного условия и смещения нуля ОУ DA2.

Для сглаживания пульсаций выходного напряжения к выходу детекторов средневыпрямленного значения подключены фильтры НЧ, выполненные на пассивных или активных компонентах, причем смещения нуля активных компонентов дополнительно увеличивают погрешность преобразования. Несмотря на эти недостатки, на основе рассмотренной схемы можно создать детекторы, погрешности которых не превышают десятые – сотые доил процента.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-24; Просмотров: 424; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.