7.4. Взвешенный многовходовый сумматор

Взвешенный многовходовый сумматор представляет собой суммо-разностное устройство на ОУ с внутренней коррекцией АЧХ (Рисунок 7.4), выходное напряжение которого определяется выражением

, (7.3)

г де ,  коэффициенты взвешивания.

Дополнительный резистор R_д или R_д ставится только на один из входов ОУ для обеспечения равенства сопротивлений R1 на неинвертирующем и инвертирующем входах ОУ.

на инвертирующий вход ставится резистор R_д, выравнивающий эквивалентные сопротивления, подключенные к неинвертирующему и инвертирующему входам, если R₊ = R₁ || …|| … R_n > R_ = R₁ || … || … ||R_m ,

.

на инвертирующий вход подобный выравнивающий резистор R_д ставится, если R₊ = R₁ || …|| … R_n < R_ = R₁ || … || … ||R_m :

.

С выравнивающими резисторами схема обеспечивает одинаковые коэффициенты обратной связи для любого из входов сумматора и суммирование выходных сигналов в соответствии с равенством (7.3).

Модули парциальных коэффициентов передачи любого канала сумматора , АЧХ, верхняя граничная частота, переходная характеристика, время установления в режиме малого сигнала определяются аналогично подобным характеристикам инвертирующего каскада в режиме малого сигнала (6.43).

,

где .

.

.

.

,

где .

.

Очевидно, что рассмотренный выше каскад с симметричным входом и несимметричным выходом (Рис.7.3) является частным случаем  двухвходовым разностным сумматором с одинаковыми коэффициентами взвешивания по каждому из суммируемых сигналов.

7.5. Простейшие фильтры

7.5.1.Фильтры подавления помех

В усилителях звуковоспроизведения для ослабления низкочастотных помех (“гул”, “рокот” при воспроизведении грампластинок, акустические помехи, шум кондиционеров и др.) используются фильтры ВЧ с крутым скатом характеристики пропускания [7, 17]. Высокочастотные шумы и помехи (в том числе от местных длинноволновых радиостанций и других источников высокочастотного излучения) подавляются с помощью фильтров НЧ. Обычно в этих целях используют фильтры Баттерворта и фильтры Бесселя. Фильтры Баттерворта обеспечивают максимальную равномерность АЧХ, а фильтры Бесселя обеспечивают максимальную равномерность частотной характеристики групповой скорости, т.е. максимальную линейность ФЧХ. Фильтры Баттерворта и фильтры Бесселя отличаются только частотами полюсов элементарных фильтров (добротностями резонансных контуров для полосовых фильтров). Поэтому схемы их одинаковы, различия лишь в величинах емкостей конденсаторов и сопротивлений резисторов. В звуковой схемотехнике получили широкое распространение активные фильтры фирмы Sallen & Kelly (рисунок 7.5).

значения нормированных номиналов элементов схемы этих фильтров приведены в таблице 7.1.

Для фильтра НЧ по заданному (или принятому) значению номинала сопротивления резистора и по заданной частоте среза фильтра (при завале АЧХ на 3дБ) емкости конденсаторов ( ) рассчитываются по формуле:

.

Для фильтра ВЧ по заданному или принятому значению номинала емкости конденсаторов и по заданной частоте среза фильтра (при завале АЧХ на 3дБ) сопротивления резисторов ( ) определяются соотношением:

.

Таблица 7.1 – Нормированные номиналы элементов фильтров НЧ и ВЧ

Порядок фильтра	Фильтр Бесселя			Фильтр Баттерворта
	с1	с2	с3	с1	с2	с3
2	0.500	0.667		0.707	1.414	
3	0.813	0.145	0.565	0.202	3.549	1.393

Примечание

Подробные сведения о фильтрах более высоких порядков приведены в [4]. их использование (например, в звукопроцессорах, в модулях формирования пространственной звуковой картины устройств высококачественного звуковоспроизведения) не предусмотрено в малоформатных курсовых проектах, как недоступное по лимиту времени на курсовое проектирование в соответствии с учебными планами.