Дипломная работа: Розробка двохсмугової активної акустичної системи з сабвуфером

Коефіціент передачі фільтра, зображеного на рис. 2.3.1, виражається через формулу

. (2.3.1)

Скориставшись фільтром прототипом [1] передавальну функцію запишемо так

, (2.3.2)

S – оператор Лапласа по частоті зрізу ω_зр для ВЧ-фільтра запишеться так:

S = ω_зр /р. (2.3.3)

Підставивши вираз (2.3.3) у формулу (2.3.2) отримаємо:

. (2.3.4)

Прирівнявши вирази К(р) і Н(р) отримаємо наступні рівняння:

. (2.3.5)

Приймемо рівними R1=R2=R=10 кОм. Тоді із рівняння (1.3.5) випливає:

С1=С2=С=, (2.3.6)

де = 2πf_зр , f_зр =1 кГц – задана частота розділу.

Розрахуємо

нФ.

Ємність С приймаємо стандартний номінал 15 нФ.

Для мінімізації по постійному струму опір зворотнього зв’язку приймемо в двічі більшим R:

R3 = 2R = 20 кОм.

Приведемо результати аналізу розрахованої схеми

Для практичної реалізації фільтра необхідно застосувати наступні типи елементів:

С1, С2 К10-17-1б-Н50-0,015 мкФ ОЖО.460.172.ТУ;

R1, R2: C2-23-0,125-10 кОм ±1 % А-В-В-А ОЖО.467.104.ТУ;

R3: C2-23-0,125-20 кОм ±1 % А-В-В-А ОЖО.467.104.ТУ.

С3 К73-17-63 В - 0,03 мкФ ОЖО.461.104.ТУ.

2.4. Розрахунок фільтра низьких частот з регульованою частотою зрізу

Для сабвуфера використаємо фільтр нижніх частот Батерворта другого порядку, який зображений на рис. 2.1 Задача полягає в тому, щоб даний фільтр мав не фіксовану частоту зрізу, а регульовану в певних межах. Вирішити це питання можна наступним чином. Враховуючи те, що частоту зрізу у фільтрі нижніх частот Батерворта задає RC-ланка, яка стоїть на вході операційного підсилювача. Отже, щоб була можливість змінювати частоту зрізу, необхідно зробити змінними R або С елемент. Оскільки змінювати ємність складно технологічно, дорого і мала надійність роботи, тому вибираємо варіант із зміною опору резистора. Така схема матиме наступний вигляд (рис. 2.4.1):

Резистори R1 та R4 необхідні для того, щоб можна було задати мінімальну частоту зрізу, коли змінний резистор буде в крайньому положенні.