3.2 Фильтр нижних частот

На рисунке 6 приведена схема фильтра нижних частот.

Рисунок 6 – Фильтр нижних частот

Амплитуда гармонического сигнала на выходе фильтра увеличится в 1,414, т.к. действующее значение составляется 0,707 от амплитудного. Поэтому поставим на выходе резистивный делитель напряжения.

Нормированные значения элементов для фильтра Чебышева, имеющего неравномерность затухания 0,28 дБ и сопротивление нагрузки R₇= 405 Ом, приведены в таблице 4 [5]. Для преобразования нормированных величин в реальные их необходимо умножить на коэффициент преобразования.

Таблица 4 – Значения элементов фильтра Чебышева

n	C2	L1	C3
3	1,3451	1,1412	1,3451

Нормированная индуктивность и емкость умножаются соответственно на постоянные K_LиK_C, которые вычисляются с помощью формул (7-8):

,(7)

, (8)

где R– сопротивление нагрузки;

f_c– частота среза.

; (9)

. (10)

В результате вычислений получим:

С₂=С₃==440,7 пФ; (11)

Конденсаторы емкостью 440,7 пФ не выпускаются. Будем использовать конденсаторы с емкостью 430 пФ, так как их емкость ближе к расчетной.

L₁==61,33 мкГн. (12)

Результат работы фильтра нижних частот приведен в разделе 4.

3.3 Интегратор

На рисунке 7 приведена схема интегратора.

Рисунок 7 – Интегратор

Зная U_вх =2 В,U_вых= 2 В, примемС₁= 470 пФ, найдёмR₃по формулам (13-14):

, (13)

где t– длительность импульса;

 – постоянная времени.

. (14)

Подставим формулу (14) в (13) и получим формулу для вычисления R₃(15):

. (15)

Ом. (16)

Так как на выходе интегратора мы получаем отрицательное напряжение, следует использовать инвертирующий усилитель, который изменяет знак выходного сигнала относительно входного, с номиналом резисторов R₄=R₅=1 кОм.

В схемах интегратора и инвертора будут использованы быстродействующие операционные усилители К140УД11 [3], т.к. усилители общего назначения имеют малосигнальную полосу частот около 1 МГц и скорость нарастания выходного напряжения приблизительно до 0,6 В/мкс. Они выбирались по параметрам, представленным в таблице 5.

Таблица 5 – Параметры операционного усилителя К140УД11

K, тыс.	Uп, В	f1, МГц	, В/мкс	Uвых, В
30	5-18	15	50	12

3.4 Мультиплексор

В проекте необходимо использовать мультиплексор с двумя адресными и тремя коммутирующими входами. Для этой цели подходит аналоговый мультиплексор 590КН19 со встроенным регистром памяти [4].

В таблице 6 представлены параметры аналогового мультиплексора 590КН19.

Таблица 6 – Параметры аналогового мультиплексора 590КН19

Uп, В	rкл, Ом	Uвх, В	Iвх, мА	tвкл, нс
15	100	15	20	150

На рисунке 8 приведен мультиплексор 590КН19.

Рисунок 8 – Аналоговый мультиплексор

На регистр подается двузначный код соответствующего входа. С регистра на адресные входы А0 и А1 поступает двоичный код. В таблице 7 приведено соответствие кода виду выходного сигнала.

Таблица 7 – Последовательность управляющих сигналов

Вид сигнала	INn	A0	A1
Треугольный	IN1	1	0
Прямоугольный	IN2	0	1
Импульсный	IN3	1	1