Активный фильтр НЧ

На Рис. 2.3.1 изображена компьютерная модель активного фильтра нижних частот (ФНЧ). Ожидаемые параметры ФНЧ:

· частота среза (Passband) F_c = 2000;

· максимальная неравномерность затухания в полосе пропускания (Passband Ripple) R=0.1 dB (d_max = 0.1 дБ);

· начало полосы задерживания (Stopband) F_s = 4000;

· минимальное затухание в полосе задерживания (Stopband Atten) A=30 dB (А_min = 30 дБ).

Задание

1). В программе MC7 введите модель схемы активного ФНЧ (Рис. 2.3.1). Источник входного сигнала V1 - генератор Sine Source.

2). Войдите в режим анализа AC. Установите пределы анализа в соответствии с Рис. 2.3.2 и проведите анализ. Измерьте максимальную неравномерность затухания в полосе пропускания d_max и минимальное затухание в полосе задерживания А_min. Сравните результаты с ожидаемыми параметрами фильтра.

3). В режиме анализа AC проведите компьютерную оптимизацию - подбор 4-х резисторов с целью минимизации d_max и максимизации А_min. Рекомендуемые начальные установки в режиме оптимизации приведены на Рис. 2.3.3.

4). По результатам оптимизации измерьте d_max и А_min. Сравните результаты с ожидаемыми параметрами фильтра и с параметрами, полученными в пункте 2). Введите в отчёт оптимизированную схему ФНЧ.

5). После оптимизации введите в схему ближайшие значения резисторов из ряда Е96 (±1%), проведите анализ АС и измерьте d_max и А_min. Сравните результаты с ожидаемыми параметрами фильтра и с параметрами, полученными в пунктах 2) и 4).

6). Задайте для всех R и C допуск ±1% (DEV = 1%). Проведите анализ Monte Carlo (число испытаний 100 при нормальном законе распределения). Постройте гистограмму распределения Y_Range в полосе пропускания ФНЧ.

7). В режиме анализа Transient \ DSP Parameters \ Limits:

· Установите число точек (Number of Points) =8;

· При частоте входного сигнала F_вх =100 Гц измерьте коэффициент гармоник (К_г) для 2 ^й … 7 ^й гармоники F_вых и общий К_г;

· Повторите измерения К_г для частот 2 кГц и 3 кГц;

· Определите, к какому классу аналоговых устройств (линейным или нелинейным) можно отнести данное устройство.

8). По всем проведенным исследованиям сделайте выводы.

9). Оформите документы «Схема электрическая принципиальная» (Э3) и «Перечень элементов» (ПЭ3).

10). Разработайте печатную плату [5].

Дата добавления: 2017-02-01