1. Вихідні дані
Шифр: 306718/110
. Частота зрізу ФНЧ
f 0=(N1 + 3) * 10 Гц=(0 + 3) * 10 Гц=30 Гц;
2. Коефіцієнт посилення в смузі пропускання ФНЧ
k 0=(N1 + 1)/2=(0 + 1)/2=0,5;
3. Робоча частота смугового фільтра -
f р=(N1 + N2 + 5) * 10 Гц=(0 + 1 + 5) * 10 Гц=60 Гц;
4. Коефіцієнт посилення на робочій частоті
До р=(N1 + N2 +2)/2=(0 + 1 + 2)/2=1,5.
. Введення в теорію частотних фільтрів
Активні фільтри широко використовуються в різноманітних автоматичних пристроях. Вони являють собою функціональні елементи, в яких як частотно-виборчих ланок використовуються резисторно-конденсаторні RC - ланцюжка, а в якості активного ланки - операційний підсилювач (ОУ). Завдяки наявності ОУ такі фільтри називаються активними.
Активні фільтри можуть використовуватися як фільтри нижніх частот, фільтри верхніх частот і смугові фільтри (ПФ). На рис. 1 показані зразкові амплітудно-частотні характеристики (АГЧ) ФНЧ і ПФ, що представляють собою залежність коефіцієнта передачі K=U ВИХІД/U ВХ від частоти f подаваного вхідної напруги.
Рис. 1
На кожній з показаних АЧХ можуть бути виділені 3 певні смуги частот: смуга пропускання, де коефіцієнт передачі К має найбільше значення, смуга замикання або придушення, де коефіцієнт передачі доходить до мінімуму, і проміжна або перехідна смуга. Остання - ця інтервал частот, в межах якого значення коефіцієнта передачі К змінюється від максимального До max до мінімального значення. Чим вже перехідна смуга, тек блике характеристика фільтра до ідеальної. Для ФНЧ перший кордоном смуги пропускання є частота, при якій коефіцієнт передачі стає нижче1 /? 2 (при К max=1). Цю частоту називають частотою зрізу f 0 . Частотою придушення, яка є другою кордоном перехідної смуги, вважається частота f 1 , при якій К lt; 0,3 від максимального значення.
Для смугових фільтрів характерні граничні частоти смуги пропускання f 1 і f 2 , що визначаються аналогічно (див. рис.1, б).
ПФ з вузькою смугою пропускання П= f 2 -f 1 порядку П=(0,1 ... 0,2) * fp отримали назву вузькосмугових або частотовиделяюшіх. Вони налаштовуються на робочу (резонансну) частоту f р , на якій відбувається максимальне посилення сигналі в Кр разів. В околицях частоти fp коефіцієнт посилення сигналу значно зменшується, тобто на робочій частоті fр функція має явно підкреслений максимум.
При розробці частотного фільтра, так само як і будь-якого іншого елемента з частотнозавісімой характеристикою, необхідно вирішити два завдання. У першу чергу слід вибрати передавальну функцію W (р) частотного фільтра. Потім вирішується друге завдання - реалізація обраної передавальної функції W (p) на основі тієї чи іншої електронної схеми.
В даний час розроблено велику кількість різних схем активних частотних фільтрів. З безлічі таких схем найбільш прийнятними для використання в швидкодіючих автоматичних пристроях виявилися активні фільтри першого і другого порядків. Порядок - це ступінь многочлена знаменника передавальної функції W (p) частотного фільтра. Чим вище ступінь многочлена, а, отже, і порядок фільтра, тим крутіше нахил АЧХ в перехідній смузі і краще його фільтруючі властивості. Тому фільтра високих порядків отримують послідовним з'єднанням найпростіших ланок (наприклад, фільтр третього порядку реалізується з'єднанням ланок першого і другого порядків).
Рис. 2
Метою курсової роботи є проектування активного фільтра третього порядку з регульованою частотною характеристикою.
Використовуючи в ланцюзі негативного зворотного зв'язку ФНЧ паралельно з'єднані безінерційні та дифференцирующее ланки з регульованими коефіцієнтами До ж і Кг. перетворити вихідний ФНЧ в вузькосмуговий частотний фільтр з робочою частотою fp і коефіцієнтом посилення на цій частоті Кр.
3.Определение постійних часу ФНЧ
У загальному випадку передавальна функція активного частотного фільтру другого порядку ...
