Шпоры / once and for all

71

Билет №14

Вопрос №2 Реализация фильтров. ФНЧ и ФВЧ второго порядка

Электрическим фильтром называется устройство, предназначенное для пропускания из спектра входного электрического сигнала тех гармонических составляющих, частоты которых расположены в определенной полосе частот (полоса пропускания или прозрачности), и подавления тех составляющих, частоты которых лежат вне этой полосы.

По расположению полосы пропускания фильтры делятся на следующие типы: -фильтры нижних частот (ФНЧ), пропускающие сигналы с частотами от 0 до ƒс ; -фильтры верхних частот (ФВЧ), имеющие полосу пропускания отƒс до бесконечности;

-полосовые фильтры (ПФ), пропускающие входной сигнал в полосе частот от fc1 до fc2; - заграждающие фильтры (ЗФ), не пропускающие входной сигнал в полосе частот от

fc1 до fc2;

Реализация фильтров второго порядка ФНЧ

запишем передаточную функцию фильтра нижних частот второго порядка в общем виде:

запишем на основании законов Кирхгофа следующие соотношения:

Приравняв коэффициенты этой передаточной функции коэффициентам выражения (2.3), получим:

K0= - R2 /R1 a1=сС1(R2+R3+R2R3/R1) b1=с2С1С2R2R3.

R

C

I3

Рис.2.6. Активный фильтр нижних частот 2-го порядка с отрицательной обратной связью.

ФВЧ

72

Если заменить в схеме на рис.2.6 сопротивления на емкости и наоборот, то получится ФВЧ 2-го порядка с отрицательной обратной связью (рис.2.7). Чтобы записать выражение передаточной функции для фильтра верхних частот 2-го порядка, нужно в формуле (2.3) в

C

C

R

C3

R

Рис.2.7. Активный фильтр верхних частот 2-го порядка с отрицательной обратной связью.

По аналогии с ФНЧ 2-го порядка, можно получить коэффициенты передаточной функции для фильтра верхних частот:

Активный фильтр может быть также построен на основе операционного усилителя с положительной обратной связью. На рис.2.8 представлен фильтр нижних частот второго порядка с положительной обратной связью. Отрицательная обратная связь, сформированная в этой схеме с помощью делителя напряжения R3, обеспечивает коэффициент усиления, который имеет строго определенное значение. Передаточная функция фильтра описывается следующим выражением:

Расчеты можно упростить, положив R1=R2 =R и C1=C2 =C. Тогда передаточная функция

74

Билет №15

Вопрос №2

Каскад с общим коллектором. Входное сопротивление, коэффициент усиления каскада, выходное сопротивление.

Принципиальная схема. Эквивалентная схема.

Выходное сопротивление.

| | | | ;