6.5. Исследование влияния разброса параметров элементов на ачх активного полосового фильтра (пф)
6.5.1 Определение рабочего диапазона частот схемы активного пф
С помощью программы EWBполучим АЧХ ПФ (рис. 6.22) и определим нижнюю и верхнюю граничные частоты диапазона по уровню 0,707 от максимального значения АЧХ. Это соответствует спаду усиления на -3дБ. Максимальный коэффициент передачи в полосе частот рабочего диапазона равен 32,35 дБ.
Вычтем 3дБ и определим нижнюю и верхнюю частоты рабочего диапазона частот ПФ по пересечению уровня 29,35 дБ с линией АЧХ: fн=15,75 Гц;fв=16,23 Гц.
Таким образом, рабочий диапазон частот активного ПФ составляет 15,75…16,23 Гц.
Зная частоту, при которой коэффициент передачи в полосе частот фильтра максимален и равен 32,35 дБ (f0=15,94 Гц), и рабочий диапазон частот ПФ, можно определить добротностьQ полосового фильтра по формуле:
(6.4)
где f0=15,93 Гц – значение частоты, при которой коэффициент передачи равен 32,35 дБ;
Δf3дБ – разность нижней и верхней границ рабочего частотного диапазона ПФ по уровню 0,707.
(6.5)
6.5.2. Исследование чувствительности активного пф к общему 20% разбросу параметров всех элементов схемы
С помощью программы EWBпроведено исследование, результаты которого представлены на рис.6.23. По графику АЧХ (рис. 3.23) определяем изменение коэффициента передачи, которое в результате разброса параметров всех элементов схемы составляет 22,1 дБ. Разброс параметров сильно повлиял и на значения нижней и верхней границ рабочего диапазона ПФ.
3.5.3. Исследование чувствительности активного пф к 20% разбросу параметров отдельных элементов схемы
С помощью программы EWBпроведено исследование, результаты которого приведены на рис. 6.24, 6.25, 6.26. По графикам АЧХ (рис. 6.24, 6.25, 6.26) определяем изменение коэффициента передачи в результате разброса сопротивленияR2(изменение составило 10,89 дБ), сопротивленияR2– 23,68 дБ.
Разброс емкости C1привел к значительному изменению нижней границы полосы пропускания ПФ. Остальные элементы слабо влияют на АЧХ ПФ, таким образом, выявлены элементы, к которым схема ПФ наиболее чувствительна (R2,R2,C1).
Рис. 6.2. АЧХ не инвертирующего усилителя.
Рис. 6.3. Амплитудная характеристика не инвертирующего усилителя.
Рис. 6.4. Спектр сигнала. Нелинейные искажения.
Рис. 6.5. Амплитудная характеристика не инвертирующего усилителя с рабочей точкой U=1,5В, где нелинейные искажения не превышают 3%.
Рис. 6.6. АЧХ не инвертирующего усилителя при Rос = 5.1 кОм.
Рис. 6.7. АЧХ не инвертирующего усилителя при Rос= 50 кОм.
Рис. 6.8. АЧХ не инвертирующего усилителя при Rос= 75 кОм.
Рис. 6.9. АЧХ не инвертирующего усилителя при Rос = 100 кОм.
Рис. 6.10. АЧХ не инвертирующего усилителя при общем 20% разбросе
параметров всех элементов схемы
Рис. 6.11. АЧХ не инвертирующего усилителя при 20% разбросе RОС.
Рис. 6.12. АЧХ активного ФНЧ.
Рис. 6.13. АЧХ активного ФНЧ при общем 20% разбросе параметров
всех элементов схемы
Рис. 6.14. АЧХ активного ФНЧ при 20% разбросе сопротивления R2.
Рис. 6.15. АЧХ активного ФНЧ при 20% разбросе сопротивления R1.
Рис. 6.16. АЧХ активного ФНЧ при 20% разбросе емкости С2.
Рис. 6.17. АЧХ активного ФВЧ.
Рис. 6.18. АЧХ активного ФВЧ при 20% разбросе параметров
всех элементов схемы.
Рис.6.19. АЧХ активного ФВЧ при 20% разбросе сопротивления R2.
Рис. 6.20. АЧХ активного ФВЧ при 20% разбросе сопротивления R1.
Рис. 6.21. АЧХ активного ФВЧ при 20% разбросе сопротивления R4.
Рис. 6..22. АЧХ активного ПФ.
Рис. 6.23. АЧХ активного ПФ при 20% разбросе параметров
всех элементов схемы
Рис. 6.24. АЧХ активного ПФ при 20% разбросе сопротивления R2.
Рис. 6..25. АЧХ активного ПФ при 20% разбросе сопротивления R1.
Рис. 6.26. АЧХ активного полосового фильтра при 20% разбросе емкости C1.