Фильтр Саллена-Кея. Реализуется в виде простой схемы с двумя резисторами, двумя конденсаторами и активным элементом (например с операционным усилителем), представляя собой фильтр с передаточной функцией второго порядка. Фильтры более высокого порядка могут быть получены включением элементарных фильтров последовательно. Фильтр Саллена-Кея может иметь произвольный коэффициент усиления в полосе пропускания, в отличие от фильтра Баттерворта с единичным коэффициентом.
Рисунок 1.12 – ФВЧ Саллена-Кея
Выбор схемного решения
В соответствии с техническим заданием и рассчитанными параметрами, в качестве схемного решения выбираем ФВЧ-ІІ Саллена-Кея, так как схема имеет небольшой диапазон номиналов элементов. Порядок всего фильтра n=2 совпадает с порядком звена Саллена-Кея, поэтому для построения фильтра необходимо одно звено.
Рисунок 1.13 – ФВЧ-ІІ Саллена-Кея
Расчет элементов схемы. Задаём ёмкость конденсаторов C1=C2=10/fn[Гц] (нФ). Определяем сопротивление резисторов:
Выбираем сопротивление R3, а R4 рассчитаем из соотношения
Согласуем номиналы элементов со стандартным рядом E6:
Устанавливаем в схему рассчитанные значения и снимаем АЧХ фильтра.
Рисунок 1.14 – АЧХ проектируемого фильтра
Методика настройки и регулировки фильтра
Коэффициент усиления фильтра можно настроить при помощи резисторов R3 и R4 [2]:
При использованном в схеме операционном усилителе, сопротивление резистора R3 можно выбирать в пределах от нескольких кОм до 1 Мом. При меньшем значении R3 становится большим ток, потребляемый схемой, а при большем – вносит своё влияние входное сопротивление микросхемы.
Сопротивление R4 определяется из формулы 4.1 для требуемого коэффициента усиления. Учитывая следующее соотношение (см. раздел 3.2):
ω0=
можно показать, что максимально достижимый коэффициент усиления в полосе пропускания равен 3. В этом случае добротность фильтра наибольшая, но при этом присутствуют наибольшие пульсации в полосе пропускания. При попытке увеличения Кл фильтр самовозбуждается и превращается в генератор колебаний на частоте w0. Из этого ограничения определим, что сопротивление R4 лежит в диапазоне от 0 до 2R3. При нулевом сопротивлении схема становится фильтром Баттерворта с единичным усилением.
Частоту w0 можно настроить с помощью элементов R1, R2, C1 и С2
ω0=
При условии, что R1=R2=R и C1=C2=C, формула 4.3 упрощается: w0=1/RC. Если сопротивления и ёмкости не равны, то соотношением R1 к R2 и C1 к C2 регулируется добротность фильтра. При этом также нужно учитывать, что при больших добротностях фильтр склонен к самовозбуждению.
Еще статьи по теме
Проектирование канала низкой частоты
Многоканальная связь представляет отрасль связи, которая занимается организацией по общей линии передачи нескольких каналов, действующих одновременно и независимо друг от друга, с использованием систем передачи МКС организуют .
Проектирование и расчет каскада управления двухфазным асинхронным двигателем
В рамках данной работы мы приобрели первоначальные знания и навыки, необходимые для проектирования и расчета электрических цепей управления двухфазным асинхронным двигателем. Постановка задачи. Расчет производится согласно зад .
Расчет ФНЧ (на примере фильтра Баттерворта 2-го порядка).
Расчет ФВЧ (на примере фильтра Бесселя 2-го порядка).
Фильтры Салена и Кея (УНИН).
УНИН– управляемый напряжением источник напряжения. В схемах Салена и Кея операционный усилитель используется как УНИН. Схемы активных фильтров пропускания нижних и верхних частот Салллена и Кея второго порядка показаны на рисунке.
Фильтр нижних частотФильтр верхних частот
Эти схемы популярны и недороги, и их легко настраивать. Схемы содержат по две RC-цепи, каждая из которых вносит 6 дб/октава в наклон характеристики на переходном участке. Сопротивления и
определяют коэффициент затухания.
Расчет ФНЧ с равными компонентами (на примере фильтра Чебышева 0,5дБ 2-го порядка).
Расчет ФВЧ с равными компонентами (на примере фильтра Бесселя).
Настройка: оба фильтра (верхних и нижних частот) Салена и Кея настраиваются следующим образом:
- Величина
устанавливается совместным изменением
и
или
и
.
- Величина
устанавливается изменением
.
Дата добавления: 2015-06-17 ; просмотров: 2033 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Расчет ФНЧ (на примере фильтра Баттерворта 2-го порядка).
Расчет ФВЧ (на примере фильтра Бесселя 2-го порядка).
Фильтры Салена и Кея (УНИН).
УНИН– управляемый напряжением источник напряжения. В схемах Салена и Кея операционный усилитель используется как УНИН. Схемы активных фильтров пропускания нижних и верхних частот Салллена и Кея второго порядка показаны на рисунке.
Фильтр нижних частотФильтр верхних частот
Эти схемы популярны и недороги, и их легко настраивать. Схемы содержат по две RC-цепи, каждая из которых вносит 6 дб/октава в наклон характеристики на переходном участке. Сопротивления и
определяют коэффициент затухания.
Расчет ФНЧ с равными компонентами (на примере фильтра Чебышева 0,5дБ 2-го порядка).
Расчет ФВЧ с равными компонентами (на примере фильтра Бесселя).
Настройка: оба фильтра (верхних и нижних частот) Салена и Кея настраиваются следующим образом:
- Величина
устанавливается совместным изменением
и
или
и
.
- Величина
устанавливается изменением
.
Дата добавления: 2015-06-17 ; просмотров: 2034 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ