14. Реализация заграждающих фильтров второго порядка.

14.1.Активный заграждающий фильтр с т – образным мостом

Двойной Т – образный мост представляет собой пассивный RC– фильтр. Его частотная характеристика.

Его добротность Qсоставляет 0,25.

Для повышения добротности двойной Т – образный мост включается в контур обратной связи усилителя.

Сигналы высоких и низких частот проходят через двойной Т–образный фильтр без изменения. Для них выходное напряжение преобразователя полного сопротивления равно

Рис.14.1.Активный двойной заграждающий фильтр с Т – образным мостом.

На резонансной частоте f_rвыходное напряжение равно нулю. В этом случае двойной Т – образный фильтр эквивалентен заземленному резисторуR/2. При этом резонансная частотане изменяется.

Передаточная функция схемы на рис 14.1. имеет вид:

Задав коэффициент усиления повторителю напряжения равным 1, получим Q= 0.5. При увеличении коэффициента усилителя добротностьQпри К.

Настройка схемы при больших значениях добротности достаточно сложна. Предпочтительнее использовать активный запрещающий фильтр с мостом Винта – Робинсона.

13.2. Активный заграждающий фильтр с мостом Винта – Робинсона.

1

α

1

β

Рис. 13.2. Активный заграждающий фильтр с мостом

Винта – Робинсона.

При включении моста Винта – Робинсона в цепь обратной связи усилителя можно получить любое значение добротности.

Передаточная функция усилителя при:

равна

Отсюда можно определить необходимые параметры фильтра.

Для расчета схемы задаются величины f_r, A₀, Q, C:

Затем рассчитывают

Резонансную частоту фильтра можно устанавливать, перестраивая оба резистора R₂ и постепенно переключая конденсаторы C. Точная настройка проводиться с помощью незначительного изменения сопротивления 2R₃

Расчет активного фильтра

С полученным вариантом разработать принципиальную электрическую схему активного фильтра. Выбрать ИМС операционного усилителя (ОУ), рассчитать значения сопротивления резисторов и емкостей конденсаторов.

№ Варианта	Тип фильтра	Вид характеристики	fcp (fcp.н, fcp.в) кГц	Поря док
1	НЧ	Баттерворта	16	2
2	ПФ		0,01 0,12	2
3	ВЧ	Баттерворта	10	4
4	РФ		0,4	2
5	НЧ	Бесселя	20	3
6	ПФ		10 12	2
7	ВЧ	Бесселя	100	3
8	РФ		0,1	2
9	НЧ	Чебышева (2дБ)	16	4
10	ПФ		0,1 20	2
11	ВЧ	Чебышева ( 0,5дБ)	100	2
12	РФ		44	2
13	НЧ	Баттерворта	44	2
14	ПФ		44 44,4	2
15	ВЧ	Баттерворта	50	4
16	РФ		0,05	2
17	НЧ	Бесселя	16	3
18	ПФ		15 16	2
19	ВЧ	Бесселя	5	3
20	РФ		100	2
21	НЧ	Чебышева (1дБ)	22	4
22	ПФ		5,1 5,2	2
23	ВЧ	Баттерворта	20	2
24	РФ		50	2
25	НЧ	Баттерворта	12	2
26	ПФ		1 10	2
27	ВЧ	Чебышева (0,5дБ)	50	2
28	РФ		0,06	2
29	НЧ	Бесселя	6	3
30	ПФ		0,01 8	2
31	ВЧ	Бесселя	0,1	3
32	РФ		250	2

Коэффициент передачи сигнала рекомендуется выбрать равным 1.

Напряжение питания ИМС, цепи коррекции определять по справочнику.