Коммуникации и связь / Курсовая работа: Исследование фильтра Чебышева

Курсовая работа: Исследование фильтра Чебышева

= -10log (1+(Ω)),

Где - дополнительный коэффициент, характеризующий степень постоянства модуля относительно коэффициента передачи в полосе пропускания фильтра; (Ω) - нормированный полином Чебышева степени n.

Полином (Ω) обеспечивает равноволновое приближение к полосе пропускания и монотонное уменьшение при удалении от частоты среза .

1.3 Выбор схемы реализации звеньев фильтра

Распространенным видом реализации активных фильтров являются схемы, выполненные на основе интегральных операционных усилителей (ОУ) в сочетании с резисторами и конденсаторами в качестве пассивных элементов.

Использование таких положительных свойств ОУ, как наличие двух входов, позволяющих сочетать различные типы обратных связей, большой коэффициент усиления, большое входное и малое выходное сопротивления, обеспечивают возможность получения активного элемента фильтра в форме источника напряжения, управляемого напряжением (ИНУН). Активные фильтры высокого порядка на базе ИНУН легко настраиваются позвенно, и при последующем каскадном соединении звеньев желаемый вид суммарной частотной характеристики обеспечивается без какой-либо дополнительной настройки.

Рисунок 4 – Схема реализации отдельных звеньев фильтра.

Для реализации фильтров используем схему Саллена и Ки, предложенную ещё в 1955 году. На рисунке представлена схема ячейки третьего порядка с нормированными значениями номиналов пассивных элементов. ОУ охвачен 100%-ной отрицательной обратной связью (ООС), т.е. имеет коэффициент передачи, равный единице. Такую ячейку можно представить как последовательное соединение звеньев первого и второго порядков. Исключение элементов, расположенных слева от пунктирной линии, позволяет перейти от структуры ячейки третьего порядка к структуре ячейки второго порядка.

1.4 Анализ исходных данных фильтра

Ознакомимся с исходными данными для разработки фильтра:

неравномерность характеристики фильтра в полосе пропускания:

= 1Дб;

величина модуля относительного коэффициента передачи на частоте :

= - 60 дБ;

граничная частота между переходной областью и полосой задерживания:

= 2;

центральная частота полосового фильтра и граничные частоты ФНЧ и ФВЧ:

= 8000 Гц; = = 4,651162кГц;=

параметры ОУ:

= ; = 05,МОм; = 200 Ом.

1.5 Выбор типа ОУ

1.5.1 Ориентировочный выбор типа ОУ

Выбираем операционный усилитель типа КР140УД26А (см. Таблицу 1) – широкополосный, прецизионный ОУ, с низким уровнем шумов. Этот типономинал серии КР140 имеет хорошие точностные параметры и высокое быстродействие, помещен в дешевый пластмассовый DIP-корпус.

Электрические параметры ОУ КР140УД26А Таблица 1