
- •Техническое задание
- •Содержание Техническое задание 2
- •Введение
- •1. Обоснование выбора аппроксимации
- •2. Расчеты для получения передаточной функции фильтра
- •3. Реализация активных фильтров на операционных усилителях
- •3.1. Расчет элементов цепи
- •3.2. Выбор стандартных элементов звена
- •3.3 Модель фильтра в автоматизированной системе моделирования Electronics Workbench
- •4. Расчёт частотной характеристики фильтра
- •5. Обеспечение требуемого выходного напряжения
- •6. Заключение
- •7. Список литературы
3.2. Выбор стандартных элементов звена
Согласно стандарту Е–24 подберем номиналы резисторов и конденсаторов.
Для звена 1:
K=2;
C1=C2=62 нФ;
R1=240 кОм;
R2=1 кОм;
R3=510 кОм;
R4=510 кОм;
Для звена 2:
K=2;
С1=62 нФ;
С2=62 нФ;
R1=91 кОм;
R2=4,7 кОм;
R3=200 кОм;
R4=200 кОм;
Для звена 3:
K=1,4;
С1=47 нФ;
С2=62 нФ;
R1=68 кОм;
R2=36 кОм;
R3=150 кОм;
R4=360 кОм;
3.3 Модель фильтра в автоматизированной системе моделирования Electronics Workbench
Рис 4. Электрическая схема синтезируемого фильтра в системе моделирования Electronics Workbench
Рис 5. АЧХ и ФЧХ синтезируемого фильтра в системе моделирования Electronics Workbench
4. Расчёт частотной характеристики фильтра
Основной характеристикой любого фильтра является его передаточная функция. Рассчитав параметры фильтра, необходимо построить частотную характеристику фильтра и посмотреть, удовлетворяет ли полученный результат исходным данным.
Для того чтобы проверить, насколько хорошо подобраны элементы звеньев, необходимо построить реальную АЧХ с учетом изменившихся собственных частот элементарных звеньев.
Просчитаем коэффициенты B и С для каждого звена, используя систему (1) с просчитанными в предыдущем пункте параметрами.
(1)
Для звена 1:
Для звена 2:
Для звена 3:
Подставив полученные значения коэффициентов B и С, получим АЧХ фильтра с реальными элементами звеньев.
Рис 6.АЧХ фильтра с реальными элементами звеньев.
5. Обеспечение требуемого выходного напряжения
Для выполнения требования по обеспечению заданного в техническом задании напряжения на выходе фильтра, равного 3 В, требуется поставить на выходе усилительный каскад с коэффициентом усиления:
Таким образом, напряжение на входе должно быть равно 0,534 B.
6. Заключение
В курсовой работе был рассчитан и спроектирован ARC-фильтр нижних частот шестого порядка, при этом для расчёта АЧХ использовалась аппроксимация по Чебышеву. После расчёта и использования полученных данных для проектирования модели активного фильтра, подстановки реальных элементов была получена реальная модель фильтра.
Разработанная схема полностью отвечает требованиям технического задания, с учётом погрешности затухания в полосе пропускания. К её достоинствам следует отнести простату анализа и синтеза, возможность отдельной настройки каждого звена, возможность реализовать её на операционных усилителях, выполненных в интегральном исполнении, стабильность параметров.