Комментарии к расчету

а. Для обеспечения наилучших рабочих ха­рактеристик должны использоваться номинальные значения элементов, близкие к выбранным или вычисленным значениям. Фильтры высокого порядка требуют применения более точных значений элементов, чем фильтры сравнительно низкого порядка. Рабочая характеристика фильтра не изменится, если значения всех сопротивлений умножить, а емкостей поделить на общий множитель.

б. Коэффициент усиления ОУ с разомкну­той обратной связью должен по крайней мере в 50 раз превышать значение амплитудно-частотной характеристики фильтра или звена на частоте f_с — наибольшей требуемой частоте в полосе пропускания, а его скорость нарастания (В/мкс) должна в

(1/2)10^-6 раз превосходить максимальный размах выходного напряжения.

в. Сопротивления R3 , R4 (R7, R8) обеспечивают К>1 и выбраны таким образом, чтобы обеспечить максимально длинный горизонтальный участок АЧХ в прозрачной полосе. Коэффициент передачи звена не инверти­рующий и равен

Возможно использование других значений сопротивлений при условии сохранения их отношения. Если требуется получить К=1, то сопротивление R3 заме­няется на разомкнутую, а сопротивление R4 на короткозамкнутую цепи, в этом случае схема работает как повторитель напряжения.

д. Изменяя сопротивления R1 и R2 в равном процентном отношении, можно изменять частоту среза f_с без воздействия на добротность Q. Коэф­фициент усиления можно менять, используя вместо резисторов R3 и R4 потен­циометр, центральный отвод которого соединяется с инвертирующим входом ОУ.

Моделирование с использованием программного комплекса Micro-Cap.

1. По расчётным данным создаем принципиальную электрическую схему фильтра Баттерворта 2 порядка с ИНУН (рис.6);

Рис.6 Первое звено фильтра 5-го порядка

2. Формируем АЧХ (рис.7) фильтра Баттерворта 2 порядка с ИНУН в интервале 1кГц-1МГц. Комплекс Micro-Cap строит АЧХ для выходного сигнала (Uвх=1В.).

Рис.7 АЧХ первого звена фильтра

3. По расчётным данным создаем принципиальную электрическую схему фильтра Баттерворта 1 порядка с ИНУН (рис.8);

Рис.8 Принципиальная эл. схема фильтра Баттерворта 1 порядка

4. Строим АЧХ фильтра Баттерворта 1 порядка с ИНУН. (рис.9)

Рис.9 АЧХ третьего звена фильтра.

5. Последовательно соединив три рассчитанных звена, получаем принципиальную электрическую схему фильтра Баттерворта 5 порядка с ИНУН (рис.10).

Рис.10 Принципиальная электрическая схема фильтра Баттерворта 5 порядка.

6. Формируем ачх (рис.11) фильтра Баттерворта 5 порядка с инун в интервале 1кГц-1мГц

Рис.11 АЧХ фильтра Баттерворта 5 порядка с ИНУН.

Расчет rc-фильтра верхних частот Чебышева 2 порядка с мос

Рис.12

Значение С выбрано из таблицы при неравномерности передачи в полосе пропускания = 1 дБ

С=0,28725; В=0,3770; К=2,351;

Номиналы конденсаторов С1=С2 задаются произвольно. Выберем значение C1, С2 из ряда номиналов согласно ГОСТ2825-67 и публикации 63 IEC равное 100пф.

Выберем конденсатор C2 из ряда номиналов согласно ГОСТ2825-67 и публикации 63 IEC равный 47 пФ

Выберем резистор R1 из ряда Е192 номиналов согласно ГОСТ2825-67 и публикации 63 IEC равный 2,46кОм.

Выберем резистор R2 из ряда номиналов согласно ГОСТ2825-67 и публикации 63 IEC равный 64,2 кОм.