Разработка принципиальной схемы

В качестве активных элементов фильтра выбраны операционные усилители общего применения типа LF347. Его особенностью является высокое входное сопротивление (так как на входе операционного усилителя используются полевые транзисторы) что является необходимым условием для реализации данного типа фильтра.

К-т подавления синфазного сигнала

100 000

Входной ток короткого замыкания

20 мА

Разность входных токов смещения

25пА

Выходное сопротивление на переменном токе

50 Ом

Максимальное выходное положительное напряженение

12.9 В

Максимальная скорость нарастания выходного напряжения

13*106 В/с

Максимальная скорость нарастания выходного напряжения

17.5*106 В/с

Выходное сопротивление на постоянном токе

75 Ом

Рассеиваемая мощность

25 мВт

Напряжение смещение нуля

5 мВ

тип входных транзисторов

полевые

емкость коррекции

10пФ

Максимальное выходное отрицательное напряжение

-12.9 В

входной ток смещения

50пА

Коэффициент усиления

100 000

Рассеиваемая мощность

25 мВт

Таблица 1Коэффициенты полинома H(s) для фильтра Баттерворта седьмого порядка

Для каждого каскада возьмем Ki=2, чтобы выполнялось условие KiQi<100; (i=1,2,3)

Будем рассчитывать каждое звено по отдельности.

H(s)=U(in)/U(out)=П{(Ki*s2)/[s2+(Bi*ωc/Ci)*s+ ω2/Ci} ; i=1 7i2=Ci1/Ki1=Bi/[(2*Ci1+Ci2)* ω]i2=[(2*Ci1+Ci2)*Ci]/(Bi*Ci1*Ci2* ω)

где ω - частота среза

Первый каскад:

C11=10/fc мкФ => C11=10 мкФ C12= C11/K=5 мкФ R11= B1/[(2*C11+C12)* ω]=0,39/[(2*10*10-6+5*10-6)*2*3,14]=2,5 кОм R12=[(2*C11+C12)*C1]/(B1*C11*C12* ω)=(2*10*10-6+5*10-6)*1/(0,39*10*10-6*5* *10-6*2*3,14)=204,1 кОм

Второй каскад

C21=10 мкФ C22=5 мкФ R21=1,11/[(2*10*10-6+5*10-6)*2*3,14]=7,07 кОм R22=(2*10*10-6+5*10-6)*1/(1,11*10*10-6*5*10-6*2*3,14)=71,73 кОм

Третий каскад

C21=10 мкФ C22=5 мкФ R21=1,66/[(2*10*10-6+5*10-6)*2*3,14]=10,57 кОм R22=(2*10*10-6+5*10-6)*1/(1,66*10*10-6*5* *10-6*2*3,14)=47, кОм

Четвертый каскад

f0=1/(2*π*R4*C4)=1 гц C4=10 мкФ R4=1/(2*3,14*1*10*10-6)=15,92 кОм

Рассмотрим теперь другой тип фильтра, с другой АЧХ - на структуре Саллена Ки, с АЧХ Чебышева.

Данная структура имеет ряд преимуществ. Она позволяет достичь неинвертирующего коэффициента усиления при минимальном числе элементов. Она обладает низким полным выходным сопротивлением, небольшим разбросом значений элементов и возможностью получения относительно высоких значений коэффициента усиления. Кроме того этот фильтр довольно прост в настройке. Точная установка коэффициента усиления осуществляется, например, с помощью подстройки сопротивлений Ri3 и Ri4.

Из недостатков стоит отметить невысокую добротность (Q<10) и меньшую стабильность, чем у схемы с МОС.

Перейти на страницу: 1 2 3

Другое по теме:

Оптимизация по быстродействию и по расходу электроэнергии
Быстрое развитие электроники привело к ее масштабному проникновению в самые разные области науки, техники и повседневной человеческой жизни. Способность электронных устройств обрабатывать огромные массивы разнородной информа ...

Система измерения давления в нефтепроводе
В связи с постоянным увеличением добычи нефти растет сеть магистральных нефтепроводов - самого экономичного вида транспорта нефти. Магистральный нефтепровод - это крупное сооружение, простирающееся обычно на сотни и даже тыся ...

©  www.techvarious.ru - 2019