В
Рисунок 3 - АЧХ і ФЧХ підсилювача
Як видно з АЧХ частота зрізу підсилювача 8.49 Гц.
1.3 Розрахунок смугового фільтра 2-го порядку
Виберемо схему фільтра, зображену на малюнку 2. Коефіцієнт передачі такого фільтра дорівнює:
UВХ = UC5 + UR9 + U вих
В В В В В В В
{5}
Замінимо оператор Лапласа (p) на (jw), отримаємо комплексний коефіцієнт передачі
В
Перевіримо обчислення в MathCad 2000, результатами перевірки будуть графіки АЧХ і ФЧХ, малюнки 4 і 5:
В
Рисунок 4 - АЧХ фільтра
В
Рисунок 5 - ФЧХ фільтра
Так як смугові фільтри пропускають сигнали в деякій смузі частот від f Н до f В , то знайдемо використовуючи АЧХ, побудовану в MathCad їх значення на рівні 0.707 від Кmax. У даному випадку f Н = 10 Гц, f В = 490Гц. Отже ширина смуги пропускання буде дорівнює
? fп = f В - f Н = 490 - 10 = 480 (Гц)
Центральна частота ПФ
Добротність фільтра
Q = f СР /? F П = 70/480 = 0,14.
Так як Q <1, то даний фільтр є широкосмуговим.
Перевіримо отримані результати, для цього змоделюємо схему даного фільтра на ПЕОМ в програмі Electronic Work Bench 5.12. В результаті отримаємо графіки АЧХ і ФЧХ, зображені на малюнку 6. Отже, теоретичні та практичні результати збіглися, значить, розрахунки були проведені, вірно. br/>В
Малюнок 6 - АЧХ і ФЧХ фільтра
Визначимо вхідний опір фільтра (Rн = 5 до Ом):
{1}
де - напруга на виході без опору навантаження; - напруга на виході з навантаженням R н.
Марку резисторів візьмемо МЛТ, потужності 0,125 Вт Конденсатори С6 і С7 вибираємо керамічні низьковольтні марки КМ-3. br/>
4. Експериментальна частина
Для узгодження і перевірки розрахунків Промоделюємо всю схему в програмі Electronic Work Bench 5.12.
В
Малюнок 7 - моделювання всієї схеми
Перевіримо умову узгодження підсилювача з фільтром.
Так як вихідний опір підсилювача Ом, а вхідний опір фільтра мінімум 394кОм, звідси випливає, що узгодження хороше.
Виміряємо напруга на виході підсилювача при амплітуді вхідного сигналу, рівної 30мВ. Це напруга буде дорівнює U ВИХІД = В. При підключенні фільтра, напруга на виході зменшилося до В. Таке падіння напруга означає гарне узгодження підсилювача з фільтром. p align="justify"> Амплітудно-частотна і фазочастотная характеристики, отримані при моделювання в прогр...
