|
Главная -> Справочник активных фильтров 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [15] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Рис. 5.13. Схема биквадратного нолосно-нропускающего фильтра. где сопротивление Ri имеет произвольное значение. Его приемлемое значение равно Ri - Rs Для п. а получаем p=K/Q; p=l/Q; у=1; для п. б p=KC/Q; p=C/Q; y=1; для фильтров в п. в соответствуют два звена, первое имеет р = ДУС/0; p = D/£; ч = D\ а второе Р = ККС/(Э; р=1/Ш; ч = 1/П\ 3. Выбрать номинальные значения сопротивлений, наиболее близкие к вычисленным значениям, и реализовать фильтр или его звенья в соответствии со схемой, показанной на рис. 5.13. (См. также приведенные в § 5.9 общие сведения но различным фильтровым звеньям.) Комментарии а. Комментарии пп. а, б и д для фильтра с МОС в § 5.10 используются непосредственно, за исключением того, что в п. б сопротивление Req каждого ОУ определяется значением сопротивления Ri или Ri, соединенного с его инвертирующим входным контактом. б. Коэффициент усиления звеиа является неинвертирующим и определяется соотношением: K=R2/Ri. Если же требуется инвертирующий коэффициент усиления, то выходной сигнал можно снимать с узла а. в. Настройка осуществляется следующим образом: изменяя сопротивления Rs, Ri и Ri, устанавливают совтветст8ённв цен-тральную частоту, добротность Q==]y/P коэффициент усиления. Значение сопротивления Ri можно выбирать произвольно и таким образом, чтобы минимизировать разброс значений сопротивлений (см. в § 5.8 другие особенности настройки). г. Эту схему можно применять для значений добротности QIOO. Биквадратный полосно-нропускающий фильтр был рассмотрен в § 5.6. 5.13. РАСЧЕТ ЭЛЛИПТИЧЕСКОГО J ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩЕГО ФИЛЬТРА НА ИНУН Для расчета двух нолосно-нропускающих звеньев второго порядка эллиптического или инверсного Чебышева полосно-пропускающего фильтра высокого порядка, соответствующих звену нижних частот второго порядка, обладающих заданной центральной частотой fo (Гц), или (во= ==2sifo (рад/с), коэффициентом усиления звена К и добротностью Q, необходимо выполнить следующие шаги. (Если фильтр нижних частот имеет звено первого порядка, то соответствующее полосно-нропускаю-щее звено второго порядка можно реализовать, используя приведенные в § 5.10, 5.11 или 5.12 схемы, как описано в § 5.9.) 1. Найти значения нормированных коэффициентов Л, В и С соответствующего звена нижних частот второго порядка из подходящей таблицы в приложении Б или В. 2. Выбрать номинальное значение емкости Cl (предпочтительно близкое к значению 10/fo мкФ) и вычислить значения! сопротивлений. Для первого звена: KA.Et, =E/D(uoCi, R3=ii/DEmCi; /?4 = i?6=p.i?2/(p,-1); Rivi. Для второго звена: KDEC, У С J?2=£)£/(boc2; Rs=vB (ЕшСу; /?6=lii?2/(n-1); Рис. 5.14. Схема эллиптического полосно-пропускающего фильтра на ИНУН. В обоих случаях Са, и р,>1 имеют произвольные значения, г At, Е и D определяются следующими соотношениями: (А+ V А + 4AQ]] D = - BE Q Если К и добротность Q=E имеют небольшие значения, допустим, не более 10, то приемлемые значения этих произвольных параметров равны C2=Ci; i?5=l/MoCi, а р,=2 (в этом случае Re=Ri). Если К и/или Е имеют высокие значения, допустим, более 10, то Сг, Rs и x. должны выбираться таким образом, чтобы сохранялся небольшой разброс значений сопротивлений. 3. Выбрать номинальные значения сопротивлений, наиболее близкие к вычисленным значениям, и реализовать звенья фильтра в соответствии со схемой, показанной на рис. 5.14. 4. Если требуется р,==1, то сопротивление Rr заменяется разомкнутой, а сопротивление Rt короткозамкнутой цепями ири условии, что значения других сопротивлений определяются как на шаге 2. В этом случае схема представляет собой фильтр на повторителе напряжения (см. рис. 3.6). Комментарии а. Комментарии пп. а, б и д для фильтра с мое в § 5.10 используются непосредственно, за исключением того, что в п. б сопротивление Reg каждого ОУ определяется значением сопротивления R2 или Rs, соединенного с его инвертирующим входным контактом. б. Эта схема может использоваться как для высоких, так и для низких значений добротности Q-E с помощью выбора произвольных параметров на шаге 2 таким образом, чтобы сохранялся относительно небольшой разброс значений сопротивлений. Для небольших коэффициентов усиления зиачени Е могут достигать 100. в. Настройка осуществляется следукк щим образом: изменяя отношение Ri/Rsf. устанавливают максимальное подавление в» звене нижних частот (Ai>D) на частоте-fz, как показано на рис. 3.11, а для звена! верхних частот {Ai<.D) -на рис. 4.7. Коэффициент усиления ИНУН можно настроить, следовательно, с ао мощью изменения отношения Ri/Rt, размещая подъем Km на частоте fm, где дле;. первого звена E\A,-D+A,D 4£2-1 а для второго ЕЦР-А,) + A,D 4£2-1 f fo 1/2ЁЦП - А,) -D im-- У 2- 2£(Д2-Л) + Л- Наконец, значение Km устанавливают изменяя сопротивление R. Эти этапы можно повторять до тех пор, пока звенья не будут настроены (см. также § 5.8). г. Эта схема обеспечивает инвертирующий коэффициент усиления - K(K>Q). Полосно-пропускающий эллиптический-фильтр на ИНУН был рассмотрен в § 5.7... 5.14. РАСЧЕТ ЭЛЛИПТИЧЕСКОГО ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩЕГО ФИЛЬТРА НА ТРЕХ КОНДЕНСАТОРАХ Для расчета двух полосно-пропускающих звеньев второго порядка инверсного Чебышева или эллиптического полосно-пропускающего фильтра высокого порядка, соответствующих звену нижних частот второго порядка, обладающих заданной центральной частотой fo (Гц), или (Bo=2nfc. (рад/с), коэффициентом усиления звена К и добротностью Q, необходимо выполнить, следующие шаги. (Если фильтр нижних., частот имеет звено первого порядка, то соответствующее ему полосно-пропускающее звено второго порядка можно реализовать, используя приведенные в § 5.10,. 5.11 илн 5.12 схемы, как описано в § 5.9.) 1. Найти значения нормированных коэффициентов Л, В и С соответствующего звена нижних частот второго порядка из подходящей таблицы в приложении Б или В. 2. Выбрать номинальное значение емкости Ci (предпочтительно близкое к значению 10/fo мкФ) и вычислить знaчeния элементов. Лля первогозвена: яг = - .Для[" второго" звена: ckVcJaCs: Ri=Ai/RiVi%CiCs, kd r-Q R: Ri(i>oC,Cs kd r-c a, \ -a Rs=DE/mC2. В обоих случаях Cz н Rt имеют про-щзвольные значения, а Ai, Е и D определяются из следующих соотношений: 1 = 1 +~г {А + УЖ+Ш): 2(2= 1 В £1 = 2. L О /(f)" Если добротность С1=Е невелика, то значение емкости выбирается близким •к Cl, а если Е велико, то значение емкости Сг должно превышать Ci. В любом случае сопротивление Ri, выбирается таким образом, чтобы минимизировать разброс значений сопротивлений. 3. Выбрать номинальные значения сопротивлений и емкостей, наиболее близкие к вычисленным значениям, и реализовать фильтровые звенья в соответствии со схемой, показанной на рис. 5.15. Комметарии а. Комментарии пн. а, б и д для фильтра с МОС в § 5.10 используются непо->средственио, за исключением того, что Рис. 5.15. Схема эллиптического полосно-пропускающего фильтра на трех конденсаторах. в п. б сопротивление Req каждого ОУ определяется значением сопротивления J?i или Rt, соединенного с его инвертирующим входом. б. Эта схема может использоваться как для высоких, так и для низких значений добротности Ог=Е, верхний предел которой приблизительно равен 100. в. Настройка осуществляется следующим образом: сначала, изменяя сопротивление Ru добиваются максимального подавления на частоте fz, как показано на рис. 3.11 для звена нижних частот (AC>U) и на рис. 4.7 для звена верхних частот (/4i<Z)). Подъем амплитудно-частотной характеристики Km можно установить на частоте fm, изменяя сопротивление Ri, значения Km и fm двух звеиьев указаны в п. в комментария в § 5.13. Наконец, изменяя сопротивления Rz, можно добиться требуемого значения Km- Для низких значений 0==Е последние два этапа при необходимости можно повторить. г. Эта схема обеспечивает инвертирующий коэффициент усиления -К{К>0). Схема иа трех конденсаторах была рассмотрена в § 5.7. 5.15. РАСЧЕТ БИКВАДРАТНОГО ЭЛЛИПТИЧЕСКОГО ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩЕГО ФИЛЬТРА Для расчета двух полосио-пропускаю-щих звеньев второго порядка инверсного Чебышева или эллиптического полосно-пропускающего фильтра высокого порядка, соответствующих звену нижних частот второго порядка, обладающих заданной центральной частотой fo (Г-ц), или сйо= = 23tfo (рад/с), коэффициентом усиления звена К и добротностью Q, необходимо выполнить следующие шаги. (Если фильтр нижних частот имеет звеио первого порядка, то соответствующее ему полосно-нро-пускающее звено второго порядка можно реализовать, используя схемы, приведенные в § 5.10, 5.11 или 5.12, как указано в § 5.9.) 1. Найти значения нормированных коэффициентов Л, В и С соответствующего звена иижиих частот второго порядка из подходящей таблицы в приложении Б или В. 2. Выбрать номинальное значение емкости Cl (предпочтительно близкое к значению 10/fo мкФ) и вычислить значения элементов. Для первого звена: R =- £ i/Z ДВю„С, У С /?з = 1/вю„с.: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [15] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 0.0277 |
|