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.