Акт.фильтры (1084971)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

- 5 -

Лабораторная работа "Активные фильтры"

по дисциплине "Основы автоматизации проектирования"

Активными называются фильтры, в состав которых входят цепи с электронными приборами, в том числе операционные усилители (ОУ), а требуемая амплитудно-частотная характеристика формируется за счет цепи отрицательной обратной связи. При замыкании на землю неинвертируемого входа и включении в цепь отрицательной обратной связи по инвертируемому входу сопротивлений согласно схеме рис.1,а ОУ является активным фильтром 1-го порядка, а при схеме рис.2,б - активным фильтром 2-го порядка. Комбинируя включение различных элементов в цепи обратной связи ОУ, можно формировать разнообразные амплитудно-частотные характеристики активного фильтра.

а) Рис.1 б)

Активный фильтр нижних частот. Комплексный коэффициент активного фильтра 1-го порядка (рис.1,а) определяется выражением:

( 1)

При цепи отрицательной обратной связи, показанной на рис.2, согласно (1) для комплексного коэффициента передачи получим:

(2)

Из (2) для модуля коэффициента передачи имеем:

(3)

Согласно (3) схема, приведенная на рис.2, есть фильтр нижних частот. При параметрах элементов, приведенных на рис.2, постоянная времени фильтра Т= 10кОм*1мкФ=10⁴*10 ^─6=0,01с и, следовательно, частота среза , при которой ωТ=1: f_ср=1/2πT=15,9 Гц .

Амплитудно-частотная характеристика фильтра, полученная с помощью приборов, приведенных на схеме рис.2, построена на том же рисунке.

Р
ис.2

Активный фильтр верхних частот. При цепи отрицательной обратной связи, показанной на рис.3, согласно (1) для комплексного коэффициента передачи получим:

(4)

Из (4) для модуля коэффициента передачи имеем:

(5)

Согласно (5) схема, приведенная на рис.3, есть фильтр верхних частот. При параметрах элементов, приведенных на рис.3, постоянная времени фильтра Т= 1кОм*1мкФ=10³*10 ^─6=0,001с и, следовательно, частота среза , при которой ωТ=1: f_ср=1/2πT=159 Гц .

Амплитудно-частотная характеристика фильтра, полученная с помощью приборов, приведенных на схеме рис.3, построена на том же рисунке.

Рис.3

Полосовой фильтр активного типа. Комплексный коэффициент активного фильтра 2-го порядка (рис.1,б) определяется выражением:

(6)

П
ри цепи отрицательной обратной связи, показанной на рис.4, проводимости равны:

При данных величинах для модуля комплексного коэффициента передачи из (6) получим:

(7)

Согласно (7) схема, приведенная на рис.4, есть полосовой фильтр.

Частота, при которой знаменатель выражения (7) принимает минимальное значение, соответствует центральной частоте полосового фильтра активного типа.

Амплитудно-частотная характеристика полосового фильтра, полученная с помощью приборов, приведенных на схеме рис.4, построена на том же рисунке. При параметрах элементов, приведенных на рис.4, центральная частота полосового фильтра равна 16,79 кГц.

Рис.4

Задание на выполнение лабораторной работы.

1. Определите параметры активного фильтра нижних частот (рис.2) с частотой среза в 1кГц. Постройте по аналогии с рис.2 амплитудно-частотную характеристику фильтра.

2. Определите параметры активного фильтра верхних частот (рис.3) с частотой среза в 10кГц. Постройте по аналогии с рис.3 амплитудно-частотную характеристику фильтра.

3. Подберите параметры элементов полосового фильтра активного типа (рис.4) с центральной частотой, близкой 100 кГц.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы