Активный фильтр низких частот


                             ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ


    Тип фильтра определяется допустимой неравномерностью его АЧХ  в  полосе
пропускания. При (С =0 выбирается фильтр Баттерворта, а при (С (0  -  фильтр
Чебышева  Для (С = 3дБ  выбираем фильтр Чебышева.
    Необходимый порядок фильтра ( n ) выбирается  исходя  из:  минимального
затухания в полосе заграждения (З и допустимой  неравномерности  его  АЧХ  в
полосе пропускания (С .

    [pic], где    [pic]
    [pic]

    Рассмотрим  каскадную  реализацию  фильтра  в  виде   последовательного
соединения взаимонезаменяемых звеньев второго порядка (т.к. n=6  -  четное),
количество звеньев определяется соотношением

    [pic] (звена второго порядка)

    Определим значения коэффициентов ai ,  bi  полинома,  аппроксимирующего
передаточную функцию фильтра и добротности полюсов звеньев фильтра:

    [pic]


    [pic]

    Для i=1 (первое звено) получим:

    [pic]

    Для i=2 (второе звено) получим:

    [pic]

    Для i=3 (третье звено) получим:

    [pic]

    Расчет звеньев фильтра:

    Исходя из добротностей для всех звеньев подходит  схема  звена  второго
порядка на повторителе:
    [pic]

    Передаточная характеристика имеет вид :
    [pic]
    [pic][pic]

    Отсюда при извесных ai , bi (в рассчитываются элементы схемы:
1. Выбираем значение емкости С1 близкое к
                 [pic]
      и номинальное значение С2, удовлетворяющее условию:

                 [pic]

a) для первого звена
  [pic]

 b) для второго звена
  [pic]

 c) для третьего звена
    [pic]

 2. Рассчитываем величины R1 и R2 по соотношениям:

  [pic]

a) для первого звена
[pic]

 b) для второго звена
  [pic]



 c) для третьего звена
    [pic]
    3. Исходя из полученных результатов выбираем  операционный  усилитель  :
       основными параметрами являются входное сопротивление, диапазон частот
       , минимальное сопротивление нагрузки.
     Приемлемым является ОУ - 140УД6

|140УД6                                                           |
|Коэффициент усиления K, В/мВ             |70                    |
|Напряжение смещения нуля Uсм, мВ         |4                     |
|Входные токи Iвх, нА                     |30                    |
|Разность входных токов (Iвх, нА          |10                    |
|Частота единичного усиления f1 ,МГц      |1                     |
|Коэффициент ослабления синфазного        |80                    |
|сигнала, дБ                              |                      |
|Максимальный выходной ток Iвых max, мА   |25                    |
|Входное сопротивление Rвх, Мом           |2                     |
|Потребляемый ток Iпот, мА                |2.8                   |
|Максимальное выходное напряжение Uвых    |12                    |
|max, В                                   |                      |