мо мінімальний порядок фільтра. Для фільтру Баттерворта з мінімальний порядок можна визначити за формулою [4]
Вибираємо порядок фільтра низьких частот n=2. Вибираємо фільтр Баттерворта, побудованого за структурою Sallen-Key (рис.6).
Рис. 6 - Фільтр Баттерворта, структура Саллі-Кі
Для фільтру Баттерворта 2-го порядку коефіцієнти b і c наведені в таблиці:
Порядок фільтра2Номер звена1Фільтр Баттервортаb c1,4142 1,0000
У літературі рекомендується наступний порядок розрахунку ФНЧ. Початкові параметри для розрахунку: коефіцієнт посилення в смузі пропускання А=1, b=1,4142, с=1, fc=121,7 кГц.
Вибираємо значення номіналів конденсаторів і резисторів
С1=75пФ; С2=34,8пФ (з ряду Е192);=8,87 кОм; R5=52,3 кОм (з ряду Е192).
4. АКТИВНИЙ Двухполуперіодні ВИПРЯМЛЮВАЧ
Схема, показана на рис.10, дозволяє отримувати на виході позитивне напруга, рівне абсолютній величині вхідного сигналу; вона являє собою двохполуперіодний випрямляч. Як звичайно, операційні підсилювачі з ланцюгом зворотного зв'язку усувають вплив падіння напруги на діодах, характерне для пасивного випрямляча.
Рис. 7 - Випрямляч середніх значень
Опору резисторів вибирається таким чином:
=R7=R8=R11 - С2-29В - 0,25 - 10кОм ± 0,05% (з ряду Е192),=R1/2=4,99кОм - С2-29В - 0, 25 - 4,99кОм ± 0,05% (з ряду Е192)
В якості випрямних елементів використовуємо тип діодів VD1 і VD2 - 1N3595 ..
Резистор R10=R12 призначений для зовнішньої балансування (установка нуля) мікросхеми ОУ К140УД26 (стандартна схема включення). Резистори типу СП3-16а - 0,125 - 10кОм з допуском ± 10% (з ряду Е6).
5. Аналого-цифрових перетворювачів
Аналого-цифрове перетворення проводиться за методом двійково-зваженого перетворення. Схема АЦП (рис. 8) реалізується на РПП (реєстр послідовних наближень), ЦАП (цифро-аналоговий перетворювач) і компараторе. Технічні характеристики РПП, ЦАП і компаратора наведено у додатку.
Рис. 8 - АЦП з порозрядним уравновешиванием
Вибираємо регістр послідовних наближень DM54LS502 (рис. 9).
Рис. 9 - РПП
Принцип роботи: на вхід СР подаються тактові імпульси частотою 32МГц, при подачі на вхід S напруги низького рівня відбувається скидання вихідного значення РПП, і починається новий рахунок; вихід СС сигналізує про завершення перетворення. Якщо нам необхідно, що РПП працював циклічно, то вихід СС потрібно з'єднати з входом S.
Можна реалізувати ручний запуск АЦП, для цього на вхід S подається короткочасний сигнал низького рівня, після якого запускається РПП і по закінченню рахунку зупиняється.
Цифро-аналоговий перетворювач.
Вибрали цифро-аналоговий перетворювач фірми Intersil HI5660 (рис.10). Час встановлення вихідного сигналу tуст=3нс.
Рис. 10 - ЦАП
ЦАП має струмовий вихід, тому використовується перетворювач струм-напруга DA2. Вихідна напруга розраховується як:
максимальний вихідний струм ЦАП Iout=20мА (якщо на всі входи DB0 ... DB7 подані лог. 1), максимальна вихідна напруга Uвихmax=5В. Тоді опір резистора
Через похибки повної шкали значення вихідного струму ЦАП може змінюватися в межах ± 2%. У даної мікросхеми ЦАП є вхід FSADJ, куди підключають резистор і змінюючи його опір можна змінювати шкалу вихідного струму, тим самим знижуючи похибка повної шкали. Рекомендується визначати опір з формули
для HI5660 UFSADJ=1,16В і R14=1,87кОм, якщо не враховувати похибку.
Номінали резисторів вибираємо з ряду Е192. Тип резисторів - С2-29В - 0,25, точність ± 0,05%.
6. ПРИСТРІЙ вибірки-зберігання
Основне призначення ПВЗ (рис.11) - вибірка миттєвого значення аналогового сигналу і його зберігання (запам'ятовування) протягом деякого проміжку часу, обумовленого періодом вибірки, тобто виконання операцій стробирования.
Необхідність у ПВЗ виникає при вирішенні задач мінімізації динамічних похибок аналого-цифрових перетворювачів.
Установка пристрою вибірки - зберігання на вхід АЦП буде зберігати відлік постійним протягом усього часу перетворення і допоможе уникнути апертурою похибки.
В якості ПВЗ взята мікросхема SHC605 (опис в додатку).
Рис. 1...
