
- •Міністерство освіти і науки україни
- •Методичні вказівки
- •1Вступ 2
- •Синтез аналогових активних і пасивних фільтрів в micro-cap 8
- •Синтез активних фільтрів
- •Implementation)
- •Options)
- •Inverse-Che by sfiev
- •Синтез пасивних фільтрів
- •Design)
- •1. Type (тип) дозволяє вибирати один з чотирьох основних типів фільтрів :
- •Implementation)
- •Література
1Вступ 2
+ ± 5
± 5
т 9
СИНТЕЗ АНАЛОГОВИХ АКТИВНИХ І ПАСИВНИХ ФІЛЬТРІВ В MICRO-CAP 8 18
Рис. 1. Діалогове вікно синтезу активних фільтрів (вкладка Design) 24
Рис. 3. Діалогове вікно синтезу активних фільтрів (вкладка 41
Options) 41
Рис. 5. Результат синтезу активного фільтру у вигляді макромоделі 47
Рис. 9. Технічні вимоги до ФНЧ 49
Рис. 10. Технічні вимоги до ФВЧ 50
Рис. 11. Технічні вимоги до смугового фільтру 51
Рис. 12. Технічні вимоги до режекторного фільтру 52
Таблиця 4. Зміна Passband Gain для режекторних фільтрів Баттерворта і інверсних Чебишева 52
Для фільтрів Low (High) Pass (ФНЧ и ФВЧ) : 52
Для фільтрів Bandpass і Notch (смугового і режекторного) : 52
Синтез пасивних фільтрів 53
Література 55
Характеристика програми "МісгоСар-8"
Запуск схеми та процес налагодження схеми у середовищі ППП " МісгоСар-8 "
Проведення часового аналізу підсилювача АРП
Реакція схеми на гармонічний сигнал
Реакція схеми на прямокутний сигнал
Перехідна характеристика
Імпульсна характеристика
Проведення чатотного аналізу схеми підсилювача АРП
ВиведенняАЧХі ФЧХсхеми
Дослідження відносної зміни характерних точок АЧХ та ФЧХ при зміні температури
Дослідження відносної зміни характерних точок АЧХ та ФЧХ при зміні параметра елементів схеми
Аналазроботи схеми за методомМонте -Карло Висновки
ЧАСТИНА:
Синтез та аналіз фільтрів
Завдання
Створення активного ФНЧ
Схеми ФНЧ
Аналіз Боде
ЧАСТИНА:
Літератур
аВаріанти завдань. Варіант 1.
Тема: Моделювання і аналіз підсилювача-коректора. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є; статистичний аналіз.
Технічні характеристики підсилювача-коректора.
Коефіцієнт посилення 40дБ.
Номінальна вхідна напруга 2,5мВ.
Вхідний опір 47кОм.
Напруга живлення (15В.
Споживаний струм (12мА.
Робоча температура + 10.+35.
Варіант 2.
Тема: Моделювання і аналіз підсилювача.
Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики підсилювача з ООС. Смуга пропускання 10Гц-100кГц. Коефіцієнт посилення 10000. Неспотворена вихідна напруга 5В. Вхідний опір 5МОм. Діапазон температур - 20.+60.
Варіант 3.
Тема: Моделювання і аналіз УМЗЧ.
Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики УМЗЧ
.Смуга пропускання 10Гц-20кГц. Коефіцієнт посилення 26дБ. Номінальна амплітуда вхідного сигналу 0,7В. Коефіцієнт гармонік 0,1%. Потужність на навантаженні 8 Ом 30Вт.
Варіант 4.
Тема: Моделювання і аналіз високоякісного підсилювача, що коригує. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики УМЗЧ. Коефіцієнт передачі на частоті 1кГц 40дБ. Вхідний опір 220кОм. Номінальне вихідне напряжение250В. Коефіцієнт гармонік, не більше 0,1%.
Відношення сигнал/шум (при замкнутому накоротко вході) 82дБ. Варіант 5.
Тема: Моделювання і аналіз УМЗЧ.
Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики УМЗЧ.
Смуга пропускання 10Гц-10кГц.
Коефіцієнт посилення 12.
Нерівномірність АЧХ в смузі пропускання 3дБ.
Потужність на навантаженні 4 Ом 5Вт.
Коефіцієнт гармонік 0,01%.
Відношення сигнал/шум 104дБ.Тема: Моделювання і аналіз підсилювача потужності звукової частоти. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є, статистичний аналіз. Технічні характеристики УМЗЧ. Смуга пропускання 20Гц-20кГц. Коефіцієнт посилення по потужності 7Вт. Коефіцієнт гармонік в номінальному діапазоні частот 0.3%. Чутливість 700мВ.
Варіант 7.
Тема: Моделювання і аналіз підсилювача потужності. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики підсилювача потужності. Смуга пропускання 10Гц-20кГц. Коефіцієнт усиления10 - 100. Нерівномірність АЧХ в смузі пропускання 3дБ. Вихідний сигнал на навантаженні 3Ом 9В. Потужність на навантаженні 3 Ом 12Вт.
Варіант 8.
Тема: Моделювання і аналіз УМЗЧ.
Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики УМЗЧ. Смуга пропускання 40Гц-20кГц.
Номінальна вихідна потужність на навантаженні 4Ом 16Вт. Коефіцієнт гармонік 0,35%.
Тема: Моделювання і аналіз УМЗЧ з нестандартним включенням ОУ. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики УМЗЧ. Смуга пропускання 10Гц-20кГц. Номінальна вхідна напруга 0,7В. Номінальна вихідна потужність 12Вт. Коефіцієнт гармонік на частоті 0,4%. Відносний рівень шуму не більш -90дБ.
Варіант 10.
Тема: Моделювання і аналіз УМЗЧ.
Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є; статистичний аналіз Технічні характеристики УМЗЧ. Смуга пропускання 40Гц-60кГц. Потужність на навантаженні 8 Ом 16Вт. Коефіцієнт нелінійних спотворень на частоті 0,05%.
Варіант 11.
Тема: Моделювання і аналіз широкосмугового малошумливого підсилювача.
Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики підсилювача. Смуга пропускання 10Гц-20кГц. Коефіцієнт посилення 5*104. Коефіцієнт гармонік 0,5%. Відношення сигнал/шум 115дБ.Варіант 12.
Тема: Моделювання і аналіз підсилювача з безпосереднім зв'язком. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є; статистичний аналіз. Також розглянути вплив таких чинників як температура і розкид значень опорів резисторів на параметри і характеристики схеми.
Технічні характеристики підсилювача. Смуга пропускання 1кГц-1МГц. Коефіцієнт посилення 6000.
Коефіцієнт нелінійних спотворень на частоті 0,05%. Діапазон температур - 15 +50. Нелінійність в смузі пропускання 3дБ.
Варіант 13.
Тема: Моделювання і аналіз попереднього підсилювача для магнітного звукознімача.
Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є
Технічні характеристики підсилювача. Смуга пропускання 20Гц-20кГц. Коефіцієнт посилення 36дБ. Вхідний опір 50к0м. Коефіцієнт гармонік 0,1%. Відношення сигнал/шум 50дБ.
Варіант 14.
Тема: Моделювання і аналіз чутливого підсилювача.
Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики підсилювача. Смуга 200Гц-200кГц. Коефіцієнт посилення 10000. Вхідний опір 2,5МОм. Коефіцієнт гармонік 0,1%. Відношення сигнал/шум 50дБ.
Варіант 15.
Тема: Моделювання і аналіз передкрайового УМЗЧ. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики УМЗЧ. Смуга пропускання 20Гц-20кГц. Вхідний опір 30к0м. Вхідна напруга 0,7В.
Вихідна напруга на навантаженні 10к0м 16В. Коефіцієнт гармонік 0,1%. Відношення сигнал/шум 50дБ.
Варіант 16.
Тема: Моделювання і аналіз підсилювача з великим вхідним опором. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики підсилювача. Смуга пропускання 50Гц-20кГц. Коефіцієнт посилення 57дБ. Вхідний сигнал 2мВ. Максимальна вихідна напруга 3В. Напруга шуму на виході 10мкВ. Робочий діапазон температур - 50 до +50.
Варіант 17.
Тема: Моделювання і аналіз підсилювача з великим вхідним опором. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики підсилювача. Смуга пропускання Коефіцієнт посилення Вхідний сигнал
Варіант 18.
Тема: Моделювання і аналіз УМЗЧ з глибокою ООС. Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є; статистичний аналіз. Також розглянути вплив таких чинників як температура і розкид значень опорів резисторів на параметри і характеристики схеми.
Технічні характеристики УМЗЧ. Смуга пропускання 20Гц-20кГц. Потужність на навантаженні 8 Ом 16Вт. Коефіцієнт нелінійних спотворень на частоті 0,05%.
Варіант 19.
Тема: Моделювання і аналіз підсилювача з АРУ.
Види аналізу : аналіз по змінному струму; часовий аналіз; аналіз шумів; аналіз Фур'є.
Технічні характеристики підсилювача. Смуга пропускання 0Гц-1МГц. Коефіцієнт посилення 100
.
Схема
до варіанту 1.
Схема
до варіанту 2.
O
n= 2 К- о
2 §
Схема до варіанту 4.
L1
5
цН
R13
27
Q
.
08 " 0.1 liF
R14
10
О
1J- Vv\
04
0.1
nF
Hh
13
1
-
05
" 10
mF
VT2
KT810A,
30
VT3
KT818A
— V2
"15 V
vr:
GT30
ЭВ
.
06 ' 3.3 mF
1
D1
14 |
|
1 |
|
VT1
..KT815A
С
,
R11
>
470 Q
>1
5R6
>
680 kn
,
R12
>
51 П
.
07 ' 3.3 mF
<
VT6
KT816A
R7.1
>
340 кП
16
—
<
VT4
KT315B
. 02 > - 1 HF >
10
R8 680 kn
,
R10
•
27 k£5
C3
0.1
nF
-
Схема
до варіанту 6.
Схема
до варіанту 7.
Схема
до варіанту 9.
Схема
до варіанту 10.
(8)
Є
УТ2
ЗТ309Б
(3)
(4)
С1 100и
(5)
, К УТ1 (2) ,г |^ЗТ309Б< К3 > 1к
+ ±
90
10УЬе
Еі
&
±
УТ3 КТ301
1
(100)
УТ4 0Т309Б
-лллг
500К
К7 4.7
К
(1)
(10)
-л/Л-
430К С2
(11)80ир
<г К9 К11 > 4.5К Ю0
-лллг
(12)
±
У1
1иУас
У3
К
1рр
R1
22 0k
(5)
C3 C4
2.2m
R4
0.03П R5
І V2
(100) -О OUT
10Vdc
R6
82K
"_Г
22K 390K
^
(2) нь—
20
u
С
VT1
KT312
(1)
(8)
R8
2.7
R7
-ЛЛЛг-
47
K
V1
C2
0.01
Vac
(4),
200u
R9
33 K
R2
< R3 33І< > 360
Схема до варіанту 13.
4
17
-КЬ
C4
50 0U
15
R12
270
R17 -=!^V2 15 25Vd
c:
R5 4.7k
R3
33 k
12
KT502D
5
R15
30 k
8
6
R9 4.7k
R7 < 220 C2
Rn
10k
2
R2
301<
т-
2^
100
13
R11
ЛЛЛг-
10к
К1
С1
62 0P
0.7Vac
НІ
C3
R16
30 k
-ЛЛЛ-—
4.7k
X
±
7
<" 220 ^•^vKT307V
B<
14
< C5 500U
10 |
ї R4 |
|
> 33 k |
|
R19 |
3 |
-АМ |
|
27 К |
:
R6 4.7k
■т
R13
27 0
т
02 16 R18
25Vdc
18
—11
Схема до варіанту 15.
Схема
до варіанту 17.
Схема
до варіанту 18.
Схема
до варіанту 19.
Схема до варіанту 21
Схема
до варіанту 23
№ |
Тип фільтра |
Порядок, |
Частоти |
Добротність |
Підсилення, |
в-та |
(активний/пасивний) |
поліном Ч, Б, Ел |
зрізу, кГц |
|
ки, аь |
1 |
ФНЧ (акт) |
3 (Ч) |
1000 |
100 |
10 |
2 |
ФВЧ (пас) |
4 (Б) |
2000 |
110 |
|
3 |
СПФ (акт) |
5 (Ел) |
3000 |
130 |
20 |
4 |
РФ (пас) |
4 (Ч) |
4000 |
140 |
|
5 |
ФНЧ (пас) |
3(Б) |
5000 |
150 |
|
6 |
ФВЧ (акт) |
4(Ч) |
6000 |
160 |
30 |
7 |
СПФ (пас) |
5(Ел) |
7000 |
170 |
|
8 |
РФ (акт) |
4(Б) |
8000 |
180 |
20 |
9 |
ФНЧ (акт) |
3(Ч) |
9000 |
140 |
10 |
10 |
ФВЧ (пас) |
4(Ел) |
10000 |
130 |
|
11 |
СПФ (акт) |
5(Б) |
11000 |
120 |
30 |
12 |
РФ (пас) |
4(Ч) |
12000 |
110 |
|
13 |
ФНЧ (акт) |
3(Ел) |
13000 |
100 |
20 |
14 |
ФВЧ (пас) |
4(Б) |
14000 |
140 |
|
15 |
СПФ (акт) |
5(Ч) |
15000 |
130 |
10 |
16 |
РФ (пас) |
4(Ел) |
16000 |
120 |
|
17 |
ФНЧ (пас) |
3(Б) |
17000 |
110 |
|
18 |
ФВЧ (акт) |
4(Ч) |
18000 |
100 |
20 |
19 |
СПФ (пас) |
5(Ел) |
19000 |
140 |
|
20 |
РФ (акт) |
4(Б) |
20000 |
130 |
25 |
21 |
ФНЧ (пас) |
3(Ч) |
21000 |
120 |
|
22 |
ФВЧ (пас) |
4(Ел) |
22000 |
100 |
|
23 |
СПФ (акт) |
5(Б) |
23000 |
90 |
30 |
24 |
РФ (пас) |
4(Ч) |
24000 |
80 |
|
25 |
ФНЧ (акт) |
3(Ел) |
25000 |
70 |
15 |
3. Завдання на курсову роботу для дослідження спектрів та кореляційних властивостей сигналів заданої форми
№ вар. |
ЦнеС, |
& |
т |
Р, |
W, |
По списку |
В |
МГц |
|
кГц |
МГц |
|
N |
3N |
1-1/(№1) |
N |
0,02fo |
БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК
Разевиг.В.Д. Система проектирования OrCad 9.2. - М.: Солон-Р, 2001.
Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. -М.: Солон-Р, 2001.
Попов В.П. Основы теории цепей. - М.: Высш. шк., 1985
.ДОДАТОК
Лекція