9.9 Сурет – ок негізіндегі фазалық сезімтал демодуляторлардың сызбасы

 шамасын сипаттайық:

Сонда аламыз

Шамасын берумен және шамасын ыңғайлы таңдап, біз формулалар бойынша k ,  және  шамаларын табамыз. Егер k=0,5 және =1, онда =2 және =1, яғни R1=R3=R4=R5=R, R2=2R

9.9 в суретінде фазалық сезімтал демодулятордың қызықты сызбасы көрсетілген.Қасиеттері бойынша бұл демодуляторлар сақиналы диодты демодуляторларға сәйкес. Оның шығыс кернеуі мына теңдікпен анықталады.

Көру қиын емес, бұл жағдайларда кіріс кернеулерінің ең көбі өзін случае большее из входных напряжений проявляет себя как коммутирующее:одан тек қана шығыс кернеуінің таңбасы байланысты. Шығыс кернеуінің шамасы ең аз кіріс кернеуімен анықталады. Фазалық сезімтал демодулятордың артықшылығы 9.10, в суретінде қарапайым сақиналы диодты демодулятор алдында түрленудің ең үлкен дәлдігінде, өйткені берілген жағдайда диодтардың тура кернеулері шамасына мүлдем әсер етпейді.

Тақырып 10. Белсенді фильтрлер: қолдану аймағы; есептеу және тарату. (1 сағат)

1. Жалпы мәліметтер

Резисторлар, конденсаторлар және индуктивті катушка негізінде құралатын, яғни пассивті сызбалы элементтерден құралатын пассивті фильтрлар құрылғысы. Бұл фильтрлар белгілі жиіліктер диапазондарында жұмыс істеуге жарайды, бірақ олар төмен жиіліктерге жарамайды.

Пассивті фильтрлар тек басу жолағындағы емес,өткізу жолағындағы жиіліктерді әлсіретеді.

Төмен жиіліктер диапазонындағы фильтрларды қолдану үшін сызбалардан индуктивті катушканы ғана алып тастау керек. Бұл резисторлар, конденсаторлар және бір немесе бірнеше активті аспаптардың ( транзисторлар, тәуелді көздер және т.б) негізіндегі активті фильтрларды жасап шығару арқылы іске асырылады. Көп жағдайда операционды күшейткіштер қолданылады.

Пассивті фильтрлармен салыстырғанда, активті фильтрлар келесі артықшылықтарға ие:

1) оларда тек кедергілер мен конденсаторлар қолданылады, яғни қасиеттері индуктивті катушка қасиеттеріне қарағанда идеалдыға жақын компоненттері қолданылады.

2) олар қатысты, арзан.

3) олар өткізу жолағында күшейтуді қамтамасыз етеді ( пассивті фильтрларға қарағанда) және айтарлықтай шығындарды сирек енгізеді.

4) активті фильтрларда ОК қолдану шығыстың кірістен шешілуін қамтамасыз етеді (сондықтан активті фильтрларды көпкаскадты жасау оңай және олардың көрсеткіштерін жақсарту).

5) активті фильтрларды реттеу біршама оңай.

6) өте кішкентай жиіліктер үшін фильтрлар параметр мәндері шамаланған компоненттерден құралуы мүмкін.

7) активті фильтрлар массасы және көлемі бойынша үлкен емес.

Активті фильтрлардың кемшіліктері бар. Оларға қоректену көзі керек, ал олардың жиіліктерінің жұмыс істеу диапазоны операционды күшейткіштің жоғарыдағы максималді жұмыс істеу жиілігімен шектеледі. Бұл көптеген активті фильтрлардың тек бірнеше мегагерцтан аспайтын жиіліктерде жұмыс істеуіне алып келеді.

Орындалатын фильтрдың (элементтердің шын сызбалары негізіндегі фильтр) берілу функциясы номиналдардың функциясын көрсетеді

;

a және b коэффициенттері – затты тұрақты шамалар m және n =1,2,3… (m<=n).

n бөлгіш номиналының дәрежесін фильтрдің реті анықтайды.

Жүзеге асатын амплитудалы-жиілікті сипаттама жоғары ретті фильтр(өте оңдыға жақын) үшін жақсы. Бірақ реттің өсуі сызбалардың күрделенуі мен құнының өте жоғарылығына байланысты.

Егер k(p) теңдеуі үшін а-ның барлық коэффициенттері а₀ –ды ескермегенде 0-ге тең болса, онда берілу функциясы тұрақты санның номиналға қатысы болып табылады. Бұл жағдайда фильтр барлық полюсті және номиналды болып табылады.

Берілген жағдайда фильтрдің RC -тізбегі полюс. Ол көшетін аймақтағы кез келген бір RC-тізбекпен шартталған, активті фильтрдің жиілікті сипаттамасының құрылуы үшін қолданылатын сипаттаманың көлбеу қосындысын көрсетеді. Әрбір полюс (RC –тізбек) сипаттаманың көшетін аймағының көлбеуіне өзінің 6дБ/октавасын енгізеді.

Фильтрдің реті - оның полюстарының саны.

2. Төменгі жиілікті фильтрлер

ТЖФ төмен жиілікті сигналдарды өткізетін және жоғары жиілікті сигналдарды тоқтататын құрылғы.

Өткізу жолағы - 0<W<Wc жиіліктерінң интервалы

Тоқтату жолағы – W>Wc

Ауысу аймағы – Wc<W<W1 (Wc- қию жиілігі)

Өткізу жолағындағы ₁максималді өшуі 3дб-н аспайды,ал тоқтату жолағындағы 2(типті шама) минималді өшуі 20  ₂  100дБ (0,1  ₂  0,00001)

ТЖФ күшейту коэффициенті p=0 болғандағы берілу функциясының мәні немесе W=0.( яғниА) жилігіндегі АЖС-ң мәні.

Фильтрлардың ең белгілі класстары:

Батерворт фильтрі;

Чебышев фильтрі;

Бессель фильтрі;

Чебышевтің инверсті (кері) фильтрі;

Эллиптикалық фильтрі.

3. Баттерворт фильтрі

Баттерворт фильтрінің өткізу жолағындағы жиілік сипаттамасы бірмөлшерге жақын және максималді жазық деп атайды. Баттерворт фильтрінің сипаттамасының өткізу аймағының иілуі бір полюске 6дб/октаваға тең.

Баттерворт фильтрінің сызықты емес фазалы-жиілікті сипаттамасы (фильтр арқылы өту үшін қажет уақыт жиілікке сызықты емес тәуелді) бар. Сондықтан Баттерворт фильтрінің кірісіне берілетін сатылы сигнал немесе импульс оның шығысында зарарлы заттарды шақырады.

Баттерворт фильтрі егер өткізу жолағындағы барлық жиіліктер үшін бірдей күшейту коэффициентін алу жағдайында ғана қолданылады.