Введення
Активні фільтри займають особливе місце в сучасних радіотехнічних системах. Особливо актуальними стають питання проектування активних аналогових фільтрів у зв'язку з розвитком цифрових засобів передачі та обробки інформації. Аналогові фільтри, що встановлюються на входах і виходах цифрових каналів, багато в чому визначають якість роботи всієї системи в цілому.
1. Аналіз технічного завдання
У процесі проектування активного фільтра необхідно враховувати безліч взаємопов'язаних, а іноді й суперечливих технічних вимог, що пред'являються до конструкції окремих ланок і фільтра в цілому. Такими вимогами є:
- призначення та область застосування фільтра;
вигляд і тип фільтру;
- задані електричні характеристики;
- частотні параметри;
- наявність і рівень елементної бази.
Згідно з технічним завданням розроблюваний фільтр є фільтром нижніх частот і фільтром Чебишева. Фільтри Чебишева не так складні для розрахунку і характеризуються досить великою крутизною спаду характеристики в перехідній смузі, однак мають пульсації в смузі прозорості. При цьому, залежно від рівня пульсацій, крутизна спаду характеристики в перехідній смузі може бути різною і більшою, ніж, приміром, у фільтра Баттерворта того ж порядку.
Таким чином, при проектуванні фільтра Чебишева нижніх частот, особливу увагу слід звернути на такі моменти:
на будь-якій частоті в межах смуги прозорості загасання сигналу не повинно перевищувати задану межу;
нерівномірність ЧХ в смузі пропускання не повинна перевищувати мінімальний рівень заданий в технічному завданні;
Для забезпечення вимог, пред'явлених в технічному завданні, необхідно визначити передавальну функцію проектованого фільтру, вибирати схемну реалізацію ланок, провести розрахунки номіналів елементів схем.
2. Опис фільтра
Загальні положення
Електричний фільтр - це чотириполюсник, що має нерівномірну амплітудно-частотну характеристику. Смугу частот, в якій сигнали проходять з входу на вихід чотириполюсника з малим загасанням, називають смуга пропускання або смуга прозорості або зона прозорості. Смугу частот, в якій сигнали проходять з входу на вихід чотириполюсника з великим загасанням, називають смуга затримування мул смуга загасання.
Частотні характеристики фільтрів часто ідеалізують, вважаючи, що в смузі пропускання амплітудно-частотна характеристика постійна | Н (jw) |=const, загасання A (w)=a мало, а в смузі затримання загасання нескінченно велике .
Малюнок 1. - АЧХ ідеалізованого фільтра низьких частот
Ідеальні фільтри фізично не реалізовуються, на практиці слід враховувати наявність перехідних областей між смугами прозорості та затримування. Крім того, необхідно брати до уваги, що, по-перше, загасання вхідного сигналу в смузі затримання завжди є кінцевим, а по-друге, в смузі прозорості можливі коливання або плавну зміну загасання.
На практиці часто виникає необхідність у фільтрах з більш п...
