Структура универсального фильтра 2-го порядка на 3-х ОУ

Универсальные фильтры на ОУ

Для построения ФНЧ, ФВЧ, ПФ требуются различные схемы, однако существуют структуры на ОУ, позволяющие на одной схеме получать все 3 характеристики. При построении таких фильтров используют как интеграторы, так и дифференциаторы на ОУ.

R₁ = R₂ = R

C₁ = C₂ = C

f_ф = 1/(2pRC)

R₃ = R₅

|K| = R_oc/R₄ < 3

В основе структуры фильтра лежат 2 интегратора на ДА2 и ДА3, которые обеспечивают частотную характеристику схемы и порядок фильтра. Для построения универсального фильтра используются многопетлевые ОС через R₃, R₅ и R_oc, которые обеспечивают суммирование внешних и внутренних сигналов на ОУ ДА1. Обычно используют одинаковые элементы, тогда f_ср = 1/2pRC.

Внешними элементами являются конденсаторы С₁ и С₂. На выходе схемы ДА3 имеет место дважды проинтегрированный сигнал, т. е. выход фильтра ФНЧ. После ДА1 имеет место выход фильтра ФВЧ, т. к. на выход ДА1 имеет место сигнал, у которого из полного входного сигнала вычтены нижние частоты, следовательно, остаются только ВЧ. НА выходе ДА2 ослабляется ВЧ, следовательно, если R₁C₁ < R₂C₂ на выходе ДА2 остается полосовой сигнал или ПФ. Таким образом, в зависимости от использования выхода, эта схема выполняет функции ФНЧ, ФВЧ и ПФ, что позволяет на ее основе создавать различные фильтры.

По похожей структуре может быть построен универсальный фильтр и на дифференциаторах. Однако фильтр на интеграторах более устойчив.

Общее свойство фильтров на ОУ:

Потенциально устойчивые фильтры требуют использования полного числа ОУ. Фильтры с минимальным числом ОУ потенциально неустойчивы и при неблагоприятном сочетании параметров могут возбуждаться.

Дата добавления: 2014-01-07