Проектирование активного фильтра
Автор: infospec • Декабрь 12, 2024 • Курсовая работа • 938 Слов (4 Страниц) • 5 Просмотры
[pic 1]
|
|
|
| ||||
Изм. | Лист | № докум. | Подп. | Дата | |||
Разраб. |
| Лит. | Лист | Листов | |||
Пров. | 3 | 1Pages | 10 | ||||
Н. контр. | |||||||
Утв. | Курсовая по СиЭ |
Тема: Проектирование активного фильтра
Курсовая работа
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 3
Обоснование выбора структурной схемы 4
Расчет принципиальной схемы узлов устройства 5
Построение АЧХ и ФЧХ устройства 6
Заключение 8
Литература 9
Введение
В данном курсовом проекте необходимо рассчитать схему активного фильтра низкой частоты с допустимым уровнем пульсаций амплитудной характеристики в полосе пропускания и ослабление на частоте среза (дБ) не должны превышать величины Аmin.
Фильтры – это частотно-избирательные устройства, которые пропускают или задерживают сигналы, лежащие в определенных полосах частот. До 1960-х годов для реализации фильтров применялись, в основном, пассивные элементы, т.е. индуктивности, конденсаторы и резисторы. Основным недостатком таких фильтров является большой размер катушек индуктивности особенно для низких частот. С разработкой интегральных операционных усилителей появились новые активные фильтры на ОУ. В активных фильтрах применяются резисторы, конденсаторы и усилители (активные компоненты), но в них нет катушек индуктивности. В дальнейшем активные фильтры почти полностью заменили пассивные. В настоящее время пассивные фильтры применяются только на высоких частотах (выше 1мГц), за пределами частотного диапазона большинства ОУ широкого применения, но и здесь пассивные RLC цепи часто заменяются кварцевыми фильтрами и фильтрами на поверхностных акустических волнах. Сейчас во многих случаях активные фильтры заменяются цифровыми. Работа цифровых фильтров обеспечивается, в основном, программными средствами, поэтому они оказываются значительно более гибкими в применении. Тем не менее, цифровые фильтры пока не могут заменить активные во всех ситуациях, поэтому потребность в активных фильтрах сохраняется. [1]
[pic 2]
Рисунок 1
Фильтр низкой частоты (ФНЧ, low-pass filter) – это устройство, подавляющее частоты сигнала выше частоты среза данного фильтра. На рисунке «рис. 1» приведена амплитудно-частотная характеристика типичного ФНЧ. Единице условно присвоена максимальная амплитуда сигнала, точка с амплитудой 0,7 (-3 дБ) соответствует частоте среза ФНЧ, относительно которой производится расчёт ФНЧ по большинству существующих методик. От нулевой частоты до частоты среза ФНЧ находится полоса частот пропускания, справа – полоса частот подавления (задержания). [3]
Широкое распространение получили четыре вида фильтров, которые соответствуют различным способам аппроксимации идеальной прямоугольной АЧХ:
- Фильтры Баттерворта характеризуются максимально плоской АЧХ в полосе пропускания при относительно высокой крутизне затухания вне полосы пропускания.
- Фильтры Чебышева обеспечивают наибольшую крутизну затухания, но при неравномерной АЧХ в полосе пропускания. Чем сильнее неравномерность тем больше крутизна затухания;
- Фильтры Бесселя обладают максимально плоской характеристикой группового времени запаздывания (сигналы всех частот в полосе пропускания имеют одинаковые времена задержки), но относительно небольшой крутизной затухания вне полосы пропускания.
В данной работе будет рассчитан фильтр низких частот Бесселя.
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ
В данном курсовом проекте предстоит разработать ФНЧ Бесселя, с частотой пульсации не превышающей Amin= 3 [дБ], с частотой среза 2400 Гц, входным сопротивлением 51 кОм и частотой ослабления, нормированная к частоте среза, равной 11376 Гц.
Таблица 1 – Исходные данные
...