18.4. Вимоги до звіту

18.4.1. Навести схеми АФ, що досліджувались, з їх АЧХ та ФЧХ.

18.4.2. Дати пояснення особливостей амплітудних та фазових характеристик, що отримані у дослідах, та їх відповідність теоретичним, а також впливу зміни параметрів на АЧХ та ФЧХ.

18.5. Завдання до самотестування і атестації

18.5.1. Пояснити призначення АФ та їх переваги перед пасивними.

18.5.2. Назвати основні параметри АФ, дати їх фізичну інтерпретацію.

18.5.3. Дати перелік основних типів АФ, пояснити їх особливості.

18.5.4. Пояснити вплив зміни параметрів елементів АФ на їх АЧХ та ФЧХ і важливість їх стабільності у реальних фільтрах.

18.6. Додатки

Додаток 1. Таблиця варіантів до схем лабораторної роботи.

Номер варіанту	Тип АФ	Частота зрізу (смуга) (кГц)	Порядок фільтра	№ завдання для розрахунку АФ (Додаток 2)
1	ФНЧ	1	4	1
2	П	2-3	6	2
3	ФВЧ	3	4	3
4	ФНЧ	5	6	4
5	П	10-12	4	5
6	ФВЧ	7	6	6
7	ФНЧ	10	4	1
8	П	20-22	6	2
9	ФВЧ	15	4	3
10	ФНЧ	20	6	4
11	П	25-28	4	5
12	ФВЧ	30	6	6
13	ФНЧ	50	4	1
14	П	35-38	6	2
15	ФВЧ	100	4	3

Додаток 2. Таблиця розрахункових параметрів АФ

Тип фільтра				№ завдання для розрахунку АФ
Батерворта		1,414	1,00	1
Беселя		1,732	0,785	2
Чебешева з нерівномірністю:
	0,5 дб	1,578	1,390	3
	1 дб	1,059	1,218	4
	2 дб	0,886	1,074	5
	3 дб	0,766	1,000	6

Додаток 3. Рекомендації до розрахунку параметрів елементів АФ.

При використанні розрахунків АФ Салена та Кі як для фільтрів нижніх, так і для фільтрів верхніх частот виходять з умови і . Спочатку обирається (задається) частота зрізу f_з , а також тип фільтра, що розраховується. У спеціальній літературі існують різні типи таблиць для вибору базових параметрів для кожного типу АФ. Скористаємось таблицею для вибору коефіцієнта затухання K_З і відношень (Додаток 2), де f_р – розрахункова чатота, на якій має місце затухання – 3 дБ; f_з – частота зрізу, тобто частота, на якій фазова затримка фільтра дорівнює половині максимальної можливості. За заданою частотою зрізу обирається постійна часу однієї ланки фільтра:

.

Якщо задатись ємністю конденсатора С, то можна обчислити величину опору R. Величина R реально повинна знаходитись у діапазоні (10 ÷ 100) кОм. Значень R < 10 кОм бажано уникати.

Величина коефіцієнта затухання K_З обирається з таблиці за заданим типом АФ та нерівномірністю АЧХ у смузі пропускання (для АФ Чебешева). Величина R_A задається з умови, що R₁ = R₂ = R = R_A . Опір R_B знаходиться за формулою:

R_B = (2 – K_З) R_A . (6.11)

Коефіцієнт підсилення у смузі пропускання K_П отримуємо з відомих співвідношень.

Приклад. Розрахувати параметри фільтра нижніх частот Салене та Кі другого порядку. Фільтр повинен мати характеристику Чебешева з нерівномірністю 1 дБ і частотою f_p = 10 кГц.

Розв’язання. З таблиці Додатку 2 знаходимо: =1,218 і =1,059.

Прийнявши R₁ = R₂ = R = 10 кОм, знаходимо величину ємності конденсатора:

1пФ.

Знаходимо опір R_B :

R_B = (2 – K_З) R_A = 941 Ом.

Знаходимо K_П :

.

Примітка. При виборі параметрів необхідно задатись найближчим стандартним номіналом ємності конденсатора, а потім перерахувати величини опорів. Обирати їх також з ряду стандартів з допуском (1 ÷ 2)%.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 19

Активні фільтри на основі ОП (частина 2)