hhis7 (558073), страница 7
Текст из файла (страница 7)
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. Т.О61зазнОму' фиды)зу зкак и бззззьшннсзВ1 акзивных фильтров). для нез.о требусгся арОВЕС«И ОарЕдЕЗСННОЕ СО1 ЛВСОВапнс здсмея гон. и агом случае номмаазы всех трез конленсазоров должны бы:ъ нлеасячнь1. и значение фмксированаоз о резистора должно »очно в шесть раз аревышагь значение нмжнез о !регу лируемозо: резне.
гора Сама частота подавления опреле- Рис. 5.22 Гоеразнъж физьяв ." с«саннии свизью. ляется следующим образом: „„„= 122ЯС.„23а, йз. На рис. 5.23,6 показана реализация э фильтра. которая перестраивается в назоне от 25 до 100 Гц. Поле резистор с номиналом 50 кОм позво " установить максимальную глубину вала. Как и в случае пассивной лвойной Т ', разной схемы, эзог фильтр !нзвесгяый" мостовой диффвреиаиатор) имее» пол нарастание затухания за преледамн тО провала и бесконечное затухание !прях зовии илеально о согласования значен всех злементов) на самой частозс пр ла. Его сакже можно накзивнроватьи" аомощью подачи на отвод потснцном„, ра сзедяшей связи с усизизедя напр ния. как правило.
с коэффнднен.зсм пе ' лачм меныпе сдшпагы !как яа ряс 51Ж« Увеличение коэффициента аерелсгчв В'а ЧЕ СЗЕДЯШЕН СВЯЗН. а НК»ЕННО Езо аРИ жение к единице. сужаез гамриаз. Ярова а также приводит к появлению меж тельного пика характеристики со сзоройц)й более высоких частот относмзедьно айса!!2 вала, яарялу со снижением обссазечмваев51н 5.10. Построение фнльз.ров ня гвраторач.,~с; !1нгсресныи тнп активного фильтра мо .'" яс создать с помощью знраторов: В 0 ' вил ф,,;:,, 50хсх,зсй 454хо ".ро зфа»УВИРЗЕМЫИ фни»1, ОРООКЗ Ы »ХИ ИИ яифференввр»нине»о звон дс о»скан»сх Зчаеьзьз о в ззнаназонс о~ з5 ао 100 ! и ,а:они используюзся щю замены мнлукпгяносзя в трашгамонных фильтров. Распростааяея"аторная схема показана ни Обы'гнс хдх конзенсатоР.
а ос , ".полные сопро- явления заменяюзз ми. имитируя. заким образом ' мндук.1 ивносся Е= БС. гзсз и =. ззз)22 Можно 1юказать что 114 я схема мало чувствительна к м параметров. как н ее аассмв- РС-прозозшз. ! Активные фильтры и генераторы 297 2,2з21 1 Х2 5.11. Фильтры на переключаемых конденсаторах Олин из недостатков биквадразных фильтров или фильтров. построенных на основе ме.года переменных состояния, связан с необходимостью обеспечения точного согласования конденсаторов. Если при построении схемы используются опералионные усилители„ то вам следует запастись парой стабильных конденсаторов !не керамических и не электролизических); лля обеспечения оптимальньп рабочих характерис»нк точность их согла~онаиня аарядКВ 2"с НЕО6ХОдИМО таКжс провести многочисленные коммутации, поскольку этя схемы содержа г ао крайней мере тра ОУ и шесть резисторов на каждую звухпозаоснью секцннз фильтра.
С лругой же сгороны. можно куамть филю с В Визе НС лредосзавляя право изготовя .зедям самим решазь проблему сот'ласо. Ванна кОнченсагОрОВ с нОминалОм 1000 пФ В своей ЛС Н. Нала сказать. что мзготовизели НС усаепгно реазаюг эзм арооземы но за счез увеличения их стонмосзи. Например. ЙС Л 1» ! 00 — иуиявер сальный актнвныя фильтри пронзи»засева фирмы )чагзоаа1 представляет сабом гибрилную НС с: пеной приблизительно 10 долларов за штук«. а98 Глава 5 Активные фильтры н генераторы 299 вв О1»ко г, Вакса Ок Мт 1ОО ВНК Такт И '.м 'к) О: кФ зоокрц -5В '! 'вен т Бенк=я С,1 "вкпг Рис 5 '5 с интесратор на нереючючаеммк кон ен авторах.
6 — схема обычного итетратора Известен н другой способ построения интеграторов. которые составляют основу биквадратных фильтров н фильтров на основе метода переменных состояния Главная идея заключаесся в использовании аналотовых МОП-ключей. синхронизированных внешним сигналом прямоугольной формы н высокои частоты (как правило, в 100 раз выше. чем у обрабатываемых аналоговых сигналов), как это показано на рнс. 5.25. На этом рисунке необычныи греу1 ольный объект представляет собой цифровой инвертор. который переворачивает прямоугольное колебание «вверх ногами».. 1ак упо лва МОП-ключа замыкаются Ба про1нвоположных полу- волнах:ного прямоу1ольного конебання Анализ гаком схемы весьма прост.
11рн замыканюз к:доча 5, происходит заряд конденсатоРа С., лет напРЯженнл батю т, с он сохраняет заряд С, 1,',„, на лругои же половине рабоче1о цикла конденсасор С,, разряжается чере1 вирт.уазьвую землю передавая свои заряд конденсатор: С, Г амо же напряжение на конденса1оре Гс изменяется. слсдовасельно, на величину АБ = АД»бт = ЬмС1 1'з.
Следуе1 озметить, что выходное напряженно меияетсл в течение каждо~о цикла высокочаст тетя,~ го прямоугольно1 о колебания пропорц„ нально напряжению 1 м 1измененне к орцяой б е кото.„. Г' рого за один период прямоугольного го Б~",.',б лебання предполагается весьма незна езнаЧК,.4 тельным). т.е. зта схема представляет ет с15..',.!,' бой интегратор! Лез ко показать, Чта: '.-' функлионирование утих интеграторор.,",йкс описывается приведенными на рисутя, ".-"~ уравнениями.
Унранленне 5.6. Полу нттв нрезставаенаме рнс 5 25 уравю:нив Применение переключаемых коцдевствч торов вместо обычных интеграторов два существенных преимущества. Перв ', как было указано ранее. он может б менее лорогнм при реализации на крб'"-' ниевой подложке. так как ко.1ффнцв передачи само~о интегратора завн " козько от отношения двух конденсатора" а не нх индивидуальных значений. В ше говоря, достаточно просто на к ниевой подложке создать пару любых гласованных элементов, в то время получение подобных элементов 1резн ра или конденсатора) с 1очнымн зна пнями н высокои стабильное.сью затруднительно.
Вследствие этого мои ' литная ИС фнлыра на переключаем „ конденсаторах очень дешевая. напржч "' универсальный фильтр наперекзюч конленсагорах фирмы Канопа': 1МР1, стогп 2 дошт усравните с ценон в 10 додйсуч обычного филь 1.ра АГ!00) и, кроме тог4, в одном корпусе вы получаете сразу дйвк фильтра' Второе преимушество фильтров Баде;::.;,:, реключаемых конденсаторах состовтляккгке возможноств настройки Бх частоты 15'41~Те пентральнон час101ы полосово11 Филътк~':;.1 илн 1О'жн - 3 .
1Ь филь! Рн нижних часто)Ф',.,"уз изменением .1 олько час.готы вхоляягвг.'„. 4 прямоуго ньного колебания («.1.актово 1; частоты»). Это объясняесся тем, что ха' рактерис1нческая частота биквадратяоМ.:-,,'" „: фильтра Блн фнлыра на основе перемен:1'. ' ных соссояния пропорциональна Б звдв5':~;"";,. СН1 ТОЛЬКО ОГ КОэффицисиз.а ПсрЕданя ~"'", тет рат ора. Фгшьтры на переключаемых копденев рах вы '.-а .я в в де еьн Лх':.' ой таки нуннверсальной» струк вая структура со встроенными ми формирует полосовые или филы ры нижних частот как вторая имеет дополни11ромежуточные входы н выходы, подключении к ней внешних можно получить любую желаеернстнку.
При этом платой за ьность является увеличе"' ' в корпуса ИС н необходимость енни внешних резисторов. На'31итономный фильтр Баттерворта '~в»стог МГ4 фирмы )чацопа) вы' ..в 8-выводном Г)1Р-корпусе и ~'дозгз., в го время как нх универфиль гр МГ5 выпускав гся в М Т)1Р-корпусе глена 1,45 етом в зависимости сп выбора ра требуется 2 илн 3 внешних . На рис. 5.2б показано с какой можно использовась зти спе ванные фильтры о непришн м, Фильсры на пе ж конденсасораз. имеют грн азощие ' харакгсригтнкл кс'1 наны Б о1 )сзовзены прису1ссвисм еско" о:ак1ово«ста Ба;м 11ер ехн«но ндпа. зтедение ~навали ои чистоты.:1 юлснно ннзн'гне го вьсходиос о сигнала 1с напри , прнбли1и1еньно о1 10 ло 2' мВ .ой Так1ово1о колебтазигя.
напра ЧВВВТОРО1О Бт* ЗЯВНСИ1 О1' Прнтсзаддю ,входноп сш нала Обычно это пе ;)значения. поскольку по; сигнал дьно ула Б:и о1 полосы. занимас. батываемым сигналом. Если хсе такое сквозное прохождение тактового сигнала нежелательно, то для его подавления обычно испо:1ьзуется простой 21С- фнтгьтр. Вторая проблема более тонкот'о свойства. Если во входном сигнале присутствуют спектральные компоненты, расположенные вблизи частоты Тактового колебания, то они будут «накладываться» на полосу пропускания Сформулируем это более корректно, а именно: любые сцектральньте компоненты входного сигнала, которые отстоят по частоте от тактового сигнала на величину, соответствующую частотам полосы пропускания, будут присутствовать гнеподавленными!) в полосе пропускания.
Например, при использовании ИС МГ4 в качестве фильтра нижних частот с частотой среза 1 кГц (г. е. прн этом ~,„„, = 100 кГц) все спектральные компоненты входного сигнала в диапазоне от 99 до 101 кГц выделятся в полосе выходного сигнала, 1. е, в диапазоне от постоянного тока до частоты 1 кГц. И никакой дополнительный выходной фильтр не сможет нх ликвидировать.' Таким образом следует твердо уяснить, что во входном сигнале не должно быть спектральных составляющих вблизи частоты тактового колебания. Если же этого невозможно избежать,;о можно как обычно использовать простой Яйьфильтр 1предфнльгр), поскольку частота тактового сигнала отстоит, как правило, довольно далеко от тюзюсы пропускаиня.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
