|
Различные виды RC – фильтровФильтры ФНЧ
Если Чтобы вычислить выходное напряжение, зная входное, необходимо определить входное сопротивление: Определив ток I1, можно узнать U2. Можно, применив законы Ома и Кирхгофа, рассчитать токи и напряжения на отдельных участках цепи. Можно составить систему уравнений по методу контурных токов или узловых напряжений. Есть смешанный метод. Вводятся токи и напряжения, и составляется система уравнений для каждого контура и узпа:
Фильтры ФВЧ Фильтры верхних частот обратные фильтрам нижних частот:
Т(∞)=1.С уменьшением частоты коэффициент передачи уменьшается.
Полосовые фильтры Полосовой фильтр может составляется путем совмещения звеньев ФНЧ и ФВЧ.
На 0 частоте сигнал не проходит в нагрузку за счет продольных емкостей, а на ∞ частоте за счет поперечных. Недостатки RC – фильтров Основной недостаток – не очень высокая крутизна характеристик, т.е. не очень быстро нарастает ослабление в полосе непропускания, медленнее, чем у таких же LC – фильтров. Поэтому нельзя хорошо ослабить мешающий сигнал с близкой частотой. У полосовых фильтров на средней частоте полосы пропускания ослабление не равно 0, в то время как у LC – фильтров без учета потерь ослабление на средней частоте равно 0 Активные RC – фильтры (АRC) Общие понятия В таких фильтрах есть RC – элементы и активный элемент. В качестве активного элемента часто выступает управляемый источник, который реализуется с использованием электронных компонентов. Одними из первых АRC – фильтров были фильтры на гираторах или имитаторах индуктивности. Рассмотрим ФВЧ, где индуктивность подключена к общему проводу (корпусу).
![]() ![]() ![]() ![]() Для ФНЧ индуктивность не соединяется с корпусом и здесь для ее имитации требуется 2 гиратора и емкость, включенную между ними.
Недостатки АRC – фильтров с имитацией индуктивностей. Принцип позвенной реализации
Если порядок n – четный, то все звенья второго порядка, если нечетный, то есть одно звено первого порядка. Используя аппроксимацию по Баттерворту и Чебышеву, получаем:
Если фильтр –верхних частот, полосовой или заграждающий, надо сделать преобразование частоты в самой передаточной функции и получить выражение для соответствующих звеньев фильтров. Передаточная функция звена ФВЧ 2 порядка
Средняя частота полосового фильтра Чтобы коэффициент передачи на средней частоте равнялся 1, нужно, чтобы Недостатки: При соединении звенья влияют друг на друга. Между ними надо включать развязывающие буферные устройства типа повторителя напряжения (усилитель напряжения с единичным коэффициентом:- ИНУН, у него бесконечно большое входное сопротивление и нулевое выходное). Такое устройство позволяет перемножать коэффициенты передачи, что в данном случае и требуется. Поскольку используются усилители напряжения, решили использовать АRC – фильтры без гираторов, только на усилителях. АRC – фильтры на усилителях
Если коэффициент усиления – вещественный, то говорят ИНУН, если комплексный, то – ПНН. Так как Рассмотрим схемы различных типов фильтров, построенных на операционных усилителях. Усилители напряжения на ОУ: не инвертирующий, единичный и инвертирующий Коэффициент усиления полученного ИНУН определяется соотношением: U2 /U1=(R2+R1)/R1=K Очевидно, что коэффициент усиления всегда больше единицы. Неинвертирующий ИНУН с единичным коэффициентом усиления можно реализовать так, как показано на рисунке. Эту схему называют обычно схемой повторителя напряжения. Инвертирующий ИНУН можно реализовать на ОУ.. Его коэффициент усиления: U2/U1= - R2/R1 =K ФНЧ второго порядка:
ФВЧ:2 порядка. Здесь емкости не пропускают сигнал с низкой частотой из-за своего большого сопротивления.
Сами усилители можно реализовать с помощью стандартных микросхем ОУ. Условное обозначение операционного усилителя (ОУ) и схема замещения:
RВХ=∞, RВЫХ=0. ФНЧ на операционном усилителе ТU(0)=1, ТU(∞)=0, n=2. Емкость С1 шунтирует ОУ в обратной связи на высоких частотах и не дает ему усиливать, а С2 шунтирует высоко частотный сигнал перед входом ОУ, что и дает характеристику ФНЧ 2 порядка . Передаточная функция звена второго порядка ФНЧ имеет вид:
В системе из трех уравнений – 5 неизвестных: R1, R2, R3, C1, C2. Чтобы система стала определенной, значением двух любых элементов можно задаться. Положим, например, что R2=R3=1, тогда система уравнений примет вид:
для расчета значений нормированных элементов схемы:
![]() ![]() ![]()
![]() ![]() ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... ![]() Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... ![]() Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... ![]() Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|