Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Например, иной на рис. 5.18 схеме, исркачесзве полосового фильт ю двух резисторов Яг уста ,центральная частота полосы , в то время как резисторы Л, о определяют добротность ' нцненг усиления в полосе про- ,~ыс' 510':.'Гс Ом. ,:ста;48Д 1 б — 1) Ом. ,:;х 1О~Д 6 Ом дьно, можно слелать настраи,:часготе фнлгнр с фиксирован- Активные фалы ры н генераторы 293 ной добротностью е при использовании в качестве резистора де двухсекционного переменного резистора 1потенпиометра), С другой стороны, переменным можно слепа.гь резистор )10, прн этом получается фильтр с фиксированной частотой н изменяемой добротностью Д (и. к сожалению, с переменным коэффициентом передачи). Упражнеине 54.
Необходимо рассхззтаю иомяиа зы резястороа пока кипой на рпс 5 Ш схемы. попо их зуемой а каяестае полосового фильтра с А = 1 кгп. О =- 50 и б =- 1О На рис. 5.19 изображена полезная модификация полосового фильтра на основе метода переменных состояния. Недостатком является использование в ней четырех ОУ, достоинство же заключаегся в возможности регулировать ширину полосы пропускания (т.с. добротность )',)) без изменения коэффициента усиления в полосе. Действительно, как добротность Д, так и коэффициент усиления устанавливаются едннст венным резистором Добротност ь 12. коэффициент усиления и центральная частота полосы пропускання полностью независимы в задаются следующими простыми соотношениями: ,',, = 1 2пйяС. 0 = Лз:Ло.
б = К тйт,. Я = 10 кОм 5значение некритично, подгоняемое). Бикнадрапзлые фильтры. Наиболее близко к фильтру на основе метода переменных состояния примыкает изображенный на рис. 5.20 так называемый биквадратный фильтр В этой схеме также используго.гся три ОУ в ее можно сконсг- ?94 Глава 5 Активные фильтры н генераторы ?95 окоп йьпол пф руировать с помощью упомянутой ранее ИС на основе метода переменных состояния. Замечательным свойством такого фильтра является возможность регули.
ровки его частоты (с помощью Я-) при сохранении постоянности ширины полосы пропускания (зто предцочтизельнее. чем сохранение неизменности добротности 12) Далее предла» аются расчетные уравнения: = 1,'2л)(кС В59 = 1 2т'ЯеС б=)(в'% Сама добротность С определяется как Го>ВВ>и равна Ав»А». При изменении значения центральной часто.ты (с помощью ттк) пропорционально изменяется и добротное»ь Д, прн з»ом сохраняется неизменной ширина полосы пропускання В'. Когда вы проектируете бнквадра.»ный фильтр вчерновую (правильнее использовать ИС активного фильтра. ко.»орая уже содержит болыцинс»во необходимыл щемснзовь >о основная мет> лака опреле>же»ся следую»лам образом Выберем Об с тпнриноя >и>лоск проц)охании '. которая по крайнен мере в 10 .20 раз превышае> Г>У> 2. 11одберем окру»ленный номинал кон.»онов>Ора.
Олнжашцни к спел)»О1пему знл чевшо С =- 10,', мкФ 3 йсцольз>ем >реб»емое значение цент- РальнОБ час»О1ы для расчс>л:>начснни ; опрспивпсння Л» со>:асио приве,псином> вьлпе первом. уравнению. 4. Используем в».орое расче»нос уравне- Рлс, 5 20 Бик>епратиый ак фильтр. ние для вычисления по заланному з нию ширины полосы пропускания в нала сопротивления )?т> 5. Исходя из требуемого козффшщ ' перелачн на центральной частоте под " пропускания и согласно трезъему ра," ному уравнению получаем значенве' противления )то Если расчетные значения сопро ний получаются слишком велики '-' слишком малы, что неудобно в некот ' ' случаях.
то можно подобрать другов минал конденсатора. Например, в в' кодобротном фильтре потребуется- пользовать увеличенное значение ко сатора С', отчасти с тем чтобы предо тить существенное увеличение зна ' сопРотивлениа тси (илн можа вспо ва»ь описанную в разд. 4.19 1-образ цепь) След»ез о»мстить, что как»лог>;, сопротивлении 21>. В„н В являе>ся грузкой лля ОУ Б, след>>ва>еп»ио. ях чение не должно с«ановиться меньше, жем.
5 кОм Манипулируя ц>зм»»нал тл .>деме»г:ов схемы. мт жнс> нанти »ы»яа", нвя. так чтобы просто,.»овзс»и 1"ял > требование 1 пу>ем >меныленлл коз' '.. пиен»а пере.»,'ш ББ>с»ра>т>рз,>всзвч значения Ьи) прн сос гас>щвую» >ем,>т, личенин ко>ффнциен>.а передачи н»»мр .9 руюшего каска,щ»>вели »Ение з»чаЧЕ~, РЕП»С»РРа ООРа>БОБ »ВЯ>н К,цс,Р>.С В В(те>~' ' хи»ной .жеме сос>авзяе; 1» кО»о т >'1я и;»л1Ост)запил предпОЛ>>жвм жела>сльБО гп»роек>Б(Ова>ь >би.»>зр 5'-'!~, —,; с гт(11>0 Мн жс ХаРаК»СРИС»БКаМН, Ках В ПЛС»>Ела:.'и:,' упражнении.
Мы должнь> нала; ь с ™., ч вр ме гад С=0,01 м Ф 3~%;'".,;, )? = 15.9 кОм (тто = 1 кГц) н Ял = Щ = 50: Взь> = 20 Гц) Нако'-:= 79,6 кОм (б = 10У е 5.5. Нсобколиь>о спроектировать >о)фильтр со слал>зои>ими параметрами. т, л)ЗЗУ = Г Г» = ВО вые фильтры высокого порядка. '))(вя рассмотренных ранее фильтров "' и верхних частот имеется возит',Ь ПРОЕКЗНРОВа»Ь ПОЛОСОВЫС более высоких порядков с при "' Ьио плоской полосой пропускаым переходом к полосе задер- о сделать с помощью каскадення нескольких полосовых более низкого гюрялка.
комби ,Тй( таким образом, чтобы обеспе- ' " теристику фильтра требуемого ттерворта. Чебышева и любые ' 'Квк и раньше фильтр Ба и ервор,,;хмаксимально плоскуюл харак- , в то время как фильтр Чебыегворяез.требованиям плоской в полосе пропускания при "~йжатах (переходной области), 'з?то рассмоз.ренныс полосовые как фильтры на ИНУН. е фильтры и фильтры на ос,'да переменных сос»пиния. яв.
трами взоро» о порялка (два ,. жвеличение крутизны харак»е тй>»влыра путем добавления доых секшш приводи», как пра."'очгудшению переходнон н физо характеристик. Сама иширина пускания» полосового филет ется как ширина харакзернсточками — 3 лБ. кроме. еспеновозновых фи.тьтров. для коширина опрелеляе юя гочкамн „зкериствк»> спадает ни величину -в полосе пропускання Пчииках по ак»ивным фильтрам ических руководствах по при- ...ИС активных филыров лривоЛипы в меголики проек»ярова СЛОЖНЫХ фнЛЬ.»рОВ т ул»сета >Е> ,. илько прекрасных программ ш .,;:~й льтров. ко>: рыс >»рсл»»аз»»ачеедоро»нх машин >»ВМ РС.
Ма 5.09. Двойной Т-образный фильтр-пробка Изображенная на рнс 5.21 пассивная ттС. цепь имеет бесконечное затухание на часто»е. равной»т = 1,2>пЯС Такое бесконечное ослабление для )тС-фильтров, вообще ~оворя, не характерно - данныи фильтр лейс».вуе» сз.оль зффективно благодаря сложеник> двух сигналов, ко»орые на час»оте среза нме»оз разность фаз в 180 Получение дос»а»очно близкого к нулю значения характеристики на частоте 1, требует хорошего согласования злементов Это» фильтр называется двойным Т-образным н может употребляться лля ус.»ранения сигнала помехи, например сетевой наводки 60 Гц Трудность состоит в том, что характеристика з»ой цепи такая жс имягкаяи, как и у всех пассивных ВС-цепей, н лишь в окрестное»и частоты», обрывае~ся поч»н о»весно.
Например, двойная Т-образная це»п,, управляемая идеальным источником напряжения, имес. затухание 10 дБ на частоте. равной удвоенной (илн половинной) часто~с н ослабление 3 дБ на частоте, равнои учетверенной (или деленной на четыре) частоте лс Один из способов улучшить характерно>ику пой цепи. спела»ь ес иактивнойи по тщту фильтра Саллена н Кн (рис 5.22). Эза идея кажется в при»шипе хорошей, но на драк»ике разочаровывае» из-за невозможности сохранения хороше» о >а»ухания на част> те ну пя. Депо в том по прн увеличении резкости провала характерно»ики (большее усиление в петле следяшен связи) ослабление на час»о>е НУлз тменвщается Двонные Т-образные фильтры выпускаю>ся в виде > о оных мод)»еи на лна>п>зтн» 296 Глава 5 б!Яз+ Яа) Внл 1 "Р'и 2иС,)ЗЯ и а Повс»ионна Рве 3 24 ! ира»оо Рзмхф, Рх част.от от 1 Гц до 50 кГц с глубиной ослабления на частоте аровала около 60 дБ (с некоторым ухудшением при высоких и низких температурах).
Такие фильтры легко собрать из отдельных элементов, но для получения глубокого и стабильного провала следует выбирать конденсаторы и резисторы со стабильными параметрами и низкой температурной зависимостью. Олин из злемензов должен бьп ь регулируемым. Двойной Т-образный фильтр функционируес прекрасно при фиксированной частоте провала, но основные трудносзм вознигсают при попьпке сделать его перестраиваемым. поскольку три резис1ора необхолимо изменять одяовременяо, сохраняя поссоянным вх соотношение. Однако замечательная своей простозой изображенная на рнс 5.23.о ЛС-схема козорая ведет себя аназоз ично лвойноя Т-образной схеме, можез перестраивазься и ШМРОКОМ ЗяаааЗОНЕ Чае»от Л, КР1ипсй мсяс зве с»агавы) с помощью етаяственнсио позентшометра. Подобно лвоявом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
