Активні фільтри високих частот
АНОТАЦІЯ
Метою роботи є огляд фільтрів високих частот і проектування фільтра високих частот Баттерворта за заданими параметрами.
В основній частині проведений огляд математичних моделей фільтрів і часто використовувані апроксимації про синтезі фільтрів.
Зроблені обгрунтування виду фільтра високих частот, вибір схеми фільтру і розрахунок елементів.
зміст
ВСТУП
.АНАЛІТІЧЕСКІЙ ОГЛЯД
.1Математіческое опис фільтрів
.2Фільтр Баттерворта
.3Фільтр Чебишева
.РАССЧЕТ СХЕМИ АКТИВНОГО ФВЧ
.1Формірованіе шаблону і визначення порядку фільтра
.2Расчет елементів фільтра
ВИСНОВОК
ДОДАТКИ
Додаток А. Коефіцієнти передавальних функцій фільтрів Баттерворта і Чебишева
СПИСОК
ВСТУП
Фільтр це частотно-виборче пристрій, який пропускає сигнали певних частот і затримує або послаблює сигнали інших частот.
Фільтри забезпечують виділення корисної інформації з суміші інформаційного сигналу з перешкодою з необхідними показниками. Основне завдання вибору типу фільтра та його розрахунку полягає в отриманні таких параметрів, які забезпечують максимальну вірогідність виявлення інформаційного сигналу на тлі перешкод.
Активний фільтр - один з видів аналогових електронних фільтрів, в якому присутня одна або декілька активних компонент, наприклад, транзистор або операційний підсилювач. Ці володіють частотної вибірковістю схеми використовуються для посилення або ослаблення певних частот в звуковій апаратурі, в генераторах електромузичних інструментів, в сейсмічних приладах, в лініях зв'язку і т.п.
Використання активних фільтрів привабливо з цілого ряду причин і може бути предпочтительней пасивних RLС - еквнвалентов. Наприклад, активні RС-фільтри звичайно мають меншу масу і займають менше місця, ніж пасивні. Це має велике значення при використанні фільтрів в аерокосмічних приладах. Інша перевага - активні фільтри можуть бути виготовлені в мікромодульному виконанні при використанні технології інтегральних мікросхем. Крім того, вони відносно недорогі і можуть вироблятися в масовому масштабі. З іншого боку, так як котушка індуктивності не може бути виконана в інтегральному виконанні, то пасивні схеми можна створити тільки за допомогою дискретних компонентів. Цей варіант значно дорожче. З цих та ряду інших причин в багатьох традиційних областях застосування фільтрів, особливо в радіозв'язку, доводиться проводити модернізацію, спрямовану на виняткове використання активних фільтрів. У результаті цього щорічне виробництво активних фільтрів оцінюється мільйонами, і багато компаній пропонують їх як стандартні блоки.
За допомогою активних RC - фільтрів можна отримати ідеальні форми частотних характеристик у вигляді прямокутників зі строго постійним коефіцієнтом передачі в смузі пропускання, нескінченним ослабленням в смузі придушення і нескінченної крутизною спаду при переході від смуги пропускання до смуги придушення. Також до недоліків активних фільтрів можна віднести необхідність використання джерела живлення і неможливість роботи на таких високих частотах, на яких активні елементи вже не здатні посилювати сигнал. Проектування активного фільтра завжди являє собою пошук компромісу між ідеальною формою характеристики і складністю її реалізації. Це називається «проблемою апроксимації».
У багатьох випадках вимоги до якості фільтрації дозволяють обійтися найпростішими фільтрами першого або другого порядку. Проектування фільтра в цьому випадку зводиться до вибору схеми з найбільш придатною конфігурацією і подальшого розрахунку значень номіналів елементів для конкретних частот.
1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
1.1 Математичний опис фільтрів
Основною характеристикою фільтра вважається його амплітудно-частотна характеристика (АЧХ), що відображає залежність коефіцієнта передачі фільтра К (?) від кутової частоти сигналу. По виду АЧХ фільтри поділяються на: фільтри нижніх частот (ФНЧ) (пропускають низькі частоти і затримують високі частоти), фільтри верхніх частот (ФВЧ) (пропускають високі частоти і затримують низькі частоти), смугові фільтри (ПФ) (пропускають смугу частот і затримують ті частоти, які розташовані вище і нижче цієї смуги) і режекторние (загороджувальному) фільтри (затримують смугу частот і пропускають частоти, розташовані вище і нижче цієї смуги). На малюнку 1 представлені АЧХ фільтрів низьких і високих част...
