Здавалка
Главная | Обратная связь

Реализация активных фильтров на усилителях с положительной обратной связью



Реализация активных фильтров на усилителях с положительной обратной связью (ПОС) характеризуется простотой схемы при достаточно высокой стабильности характеристик фильтра и рекомендуется при добротности . Активный фильтр на усилителе с ПОС состоит из усилителя напряжения с коэффициентом усиления, близким к единице, охваченного ПОС, и RC-схемы, включенной в цепь обратной связи. В дальнейшем будем полагать, что для ОУ выполняются условия:

 

Rвх ® ¥; Rвых ® 0.

 

Каскадное соединение фильтров второго порядка является самым распространенным методом проектирования активных фильтров по умеренным требованиям. Каскадное проектирование имеет преимущество впростоте расчетов, подгонке элементов, настройке фильтра иминимальной мощности. Если порядок передаточной функции нечеткий, тогда следует одно звано использовать первого порядка. В [1] приведены широко используемые звенья первого и второго порядка для построения ФНЧ, ФВЧ, ПФи ЗФ: Звено ФНЧ первого порядка (ЗНЧ1), звено ФНЧ второго порядка (ЗНЧ2), звено ФВЧ первого порядка (ЗBЧ1), звено ФВЧ второго порядка (ЗВЧ2), звено ПФ второго порядка (П32), звено РФ второго порядка (Р32), звено ФНЧ второго порядка с передаточной функцией дробного типа (ЗНЧ2Д), звено ФВЧ второго порядка с передаточной функцией дробного типа (ЗВЧ2Д). Схемы данных звеньев представлены в приложении 03 на рисунках 1-8 соответственно. Для этих звеньев передаточные функции и основные расчетные соотношения сведены в таблице 1 приложения 03.

Для звена ЗНЧ2 с целью унификации элементов принимают С1 = С2 = С; R1 = R2 = R. Емкость конденсатора выбирают так, чтобы в рабочей области частот выполнялось условие

 

Rвх >> 1/wC >> Rвых. (23)

 

В этом случае Ky=3–d. Этот вариант расчета предпочтительнее с технологической точки зрения.

Если необходимо получить Ky > 3, то сопротивления резисторов не будут равны друг другу. В этом случае порядок расчета следующий. Сначала выбирают С1 = С2 = С, а затем выбирается Ky £ 10.

При Ky>10 увеличивается различие между сопротивлениями резисторов R1 и R2, а также чувствительность (нестабильность) d при случайных изменениях Ky. Тогда

 

, (24)

 

. (25)

 

При этом R1 и R2 должны удовлетворять условию

 

Rвх >> R >> Rвых. (26)

 

Для звена ЗВЧ2 принимают С1 = С2 = С; R1 = R2 = R.

Из условия (23) выбирают удобное значение С. Далее определяют

 

; Ky = 3–d. (27)

 

Если требование Ky>3 важнее требования технологичности звена, то и расчет ведут в такой последовательности. Сначала принимают , а затем выбирают С и Кy, учитывая, что Кy £ 10. Тогда

 

; (28)

 

. (29)

 

Полученные значения R1 и R2 должны удовлетворять условию (26).

Для звена РЗ2 выбирают m. При m=1 звено более технологично и его параметры менее чувствительны к изменениям С. При m¹1возрастает избирательность. Выбирают значение С. Рассчитывают и . Остальные R и С определяют по формулам, приведенным в таблице 1 приложения 03, при этом сопротивления резисторов должны удовлетворять условию (26), а емкости конденсатора - условию (23).

Для звеньев ЗНЧ2Д и ЗВЧ2Д сначала выбирают С, затем вычисляют m и остальные элементы схемы.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.