- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Краткие теоретические сведения
- •1. Сигналы и сообщения: способы их представления, основные параметры сигналов
- •2. Гармонический анализ детерминированных сигналов
- •3. Корреляционный анализ случайных сигналов
- •4. Аналоговые функциональные преобразователи
- •IвхОу 0; 0.
- •IвхОу 0; 0,
- •5. Частотные фильтры
- •В уравнениях (5.17) и (5.18) использованы параметры
- •Коэффициент передачи фнч по напряжению
- •Выражение (5.23) имеет два полюса
- •6. Модуляция гармонических сигналов
- •6.1. Амплитудная модуляция
- •7. Модуляция импульсных сигналов
- •8. Дискретизация информационных сигналов
В уравнениях (5.17) и (5.18) использованы параметры
и
,
причем
параметр
имеет смысл проводимости обратной
передачи при коротком замыкании на
входе, а
проводимость
прямой передачи при коротком замыкании
на выходе.
Поскольку для идеального ОУ uвх = 0 и iвх = 0, то и2а = и1b и i2а = i1b, поэтому уравнения (5.17) и (5.18) упрощаются и приводятся к виду
,
,
откуда получаем, что
.
(5.19)
Из уравнения (5.19) найдем коэффициент передачи фильтра по напряжению
,
(5.20)
который определяется отношением передаточных проводимостей пассивных четырехполюсников А и В.
Некоторые пассивные RC-цепи, используемые в активных фильтрах, представлены на рис. 5.9, а их характеристики приведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Вид RC- цепи |
Передаточная проводимость цепи, Y21 |
Обозначения некоторых параметров |
а) |
|
|
б) |
|
|
в) |
|
|
г) |
|
|
д) |
|
|
е) |
|
|
ж) |
|
|
з) |
|
|
и) |
|
|
А. Фильтр нижних частот (ФНЧ) с одноконтурной обратной связью
Рассматриваемый фильтр предназначен для выделения сигналов, частота которых ниже некоторой заданной частоты, называемой частотой среза фильтра. ФНЧ практически без ослабления пропускает сигналы в полосе частот от постоянного напряжения до частоты среза и ослабляет сигналы, частота которых выше частоты среза. Наиболее часто ФНЧ используется в детекторах амплитудно-модулированных гармонических и импульсных сигналов и в выпрямителях переменного тока узлов питания радиоаппаратуры.
В зависимости от числа полюсов в передаточной характеристике, ФНЧ делят на однополюсные (первого порядка), двухполюсные (второго порядка) и многополюсные (высокого порядка). Схема активного ФНЧ первого порядка приведена на рис. 5.10, а.
В
этом фильтре четырехполюсник А
выполнен на
одном сопротивлении ra,
а
четырехполюсник В
содержит
параллельно соединенные элементы rb
и
Сb.
Передаточная
проводимость четырехполюсника А
имеет
значение
,
а
четырехполюсника
В
–
значение
.
Коэффициент передачи фнч по напряжению
,
(5.21)
где
коэффициент передачи фильтра на
постоянном напряжении,
частота среза фильтра.
Модуль передаточной функции фильтра на синусоидальном сигнале равен
,
(5.22)
а его график приведен на рис. 5.10 б, откуда видно, что на частоте среза фильтр вносит затухание, равное 0,707К0 (или З дБ).
Коэффициент передачи ФНЧ второго порядка в общем случае определяется выражением
,
(5.23)
где К0 коэффициент передачи фильтра на постоянном напряжении, с частота среза фильтра, = Q 1 затухание фильтра, Q его добротность.
