ustify"> Для розрахунку задамося наступними величинами:
;
;
;
;
Як і для першого каскаду, номінали конденсаторів і резистора були обрані з ряду Е24.
Перевіримо дотримання умови (2.8):
Умова (2.8) виконується, отже номінали конденсаторів обрані вірно.
Подальший розрахунок проводитиметься за формулами, аналогічним формулами (2.9) - (2.13). Знайдемо величини і:
; (2.15)
; (2.16)
Розрахуємо номінали елементів схеми:
; (2.17)
; (2.18)
; (2.19)
Передатна характеристика третього каскаду:
(2.22)
Частота полюси:
Добротність полюси:
Добротність полюса, тому каскад будемо будувати за схемою, показаної на рис. 3.
смугової фільтр передавальний каскад
Рисунок 3 - Схема третього каскаду
Цей каскад має передавальну характеристику виду:
. (2.23)
Для розрахунку задамося наступними величинами:
;
;
;
.
Номінали конденсаторів і резистора були обрані з ряду Е24.
Перевіримо дотримання умови:
(2.24)
Умова (2.8) виконується, отже номінали конденсаторів обрані вірно.
Для розрахунку номіналів інших елементів схеми знайдемо величини і:
; (2.25)
.
; (2.26)
На основі отриманих значень розрахуємо номінали елементів схеми:
; (2.27)
; (2.28)
.
; (2.29)
Отримані значення опорів не є технічно реалізованими. Тому для створення реального фільтра необхідно підібрати номінали резисторів з існуючих номінальних рядів.
3. Вибір елементної бази пристрої
Схема проектованого полосно-проникного фільтра містить 6 резисторів, 9 конденсаторів і 3 операційних підсилювача.
В результаті тестування схеми в програмі MicroCap з'ясувалося, що при подачі на вхід фільтра гармонійної напруги амплітудою 10 В потужності, що розсіюється на резисторах, не перевищують 1 мВт. Таким чином, всі резистори виберемо з номінальною потужністю розсіювання 0.125 Вт При виборі конденсаторів врахуємо, що напруги на них не перевищують 10 В. Номінальні значення опорів і ємностей виберемо з ряду номіналів Е24. На підставі номіналів (а також робочих напруг у разі конденсаторів) з довідника [1] виберемо реальні елементи.
Розраховані значення опорів і ємностей, номінали і найменування реальних елементів наведемо в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1
Номінали і найменування елементів схеми фільтра
Поз. обозн.Номінал з ряду Е24НаіменованіеC14.7 нФК10-17Б - 4.7 нФ - 50 В ± 10% C233 нФК10-17Б - 33 нФ - 50 В ± 10% C32.2 нФК10-17А - 2.2 нФ - 50 В ± 10% C43. 3 нФК10-17А - 3.3 нФ - 50 В ± 10% С533 нФК10-17Б - 33 нФ - 50 В ± 10% С62.2 нФК10-17А - 2.2 нФ - 50 В ± 10% C74.7 нФК10-17Б - 4.7 нФ- 50 В ± 10% C833 нФК10-17Б - 33 нФ - 50 В ± 10% C92.2 нФК10-17А - 2.2 нФ - 50 В ± 10% R1910 ОмС2-23 - 0.25 - 910 Ом ± 5% R233 кОмС2-23- 0.125 - 33 кОм ± 5% R3430 ОмС2-23 - 0.5 - 910 Ом ± 5% R4180 кОмС2-23 - 0.125 - 180 кОм ± 5% R51.3 кОмС2-23 - 0.125 - 1.3 кОм ± 5% R68.2 кОмСП5-22 - 0.125 - 8.2 кОм ± 5%
Операційні підсилювачі DA1, DA2 і DA3 виберемо, виходячи з тих вимог, що їх частота зрізу повинна бути багато більше верхньої частоти пропускання фільтра, вхідний опір має бути як мінімум на порядок більше опорів резисторів, а вихідна -менше. З довідника [5] виберемо операційний підсилювач К140УД7 (його частота зрізу дорівнює 800 кГц, вхідний опір - 400 кОм, напруга живлення ± 15 В, струм споживання 3.5 мА).
Для живлення операційного підсилювача передбачимо блокувальні конденсатори в ланцюзі харчування. Виберемо їх, виходячи з умови, що опір конденсатора на певній частоті має бути хоча б на порядок нижче опору операційного підсилювача по струму споживання. Опір конденсатора дорівнює:. Звідси ємність дорівнює:. Вважаючи, де, отримаємо, що ємність блокувального конденсатора визначається виразом:
(3.1)
Для розрахунку ємності конденсаторів С10 і С11 (відповідно, в ланцюгах харчування +15 В і - 15 В) задамося частотою 50 Гц. Для розрахунку ємності конденсаторів С12 і С13 задамося частотою 20 кГц. Тоді отримаємо:
;
З ряду номіналів Е24 виберемо номінали конденсаторів. На їх основі з довідника [1] виберемо реальні елементи. Їх номінали і найменування наведемо в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2
Номінали і найменування блокувальних конденсаторів
Поз. обозн.Номінали з ряду Е24Наіменован...
