Принципиальная схема СФ1.

Принципиальную схему СФ1 можно реализовать на базе активных RC - фильтров и операционных усилителей, которые с удовлетворительной точностью обеспечивают интегрирование, усиление, суммирование сигналов и развязку отдельных звеньев фильтра.

Расчет элементов:

1) Интегратор

величина сопротивления R1 выбирается исходя из следующих соображений: оно недолжно быть слишком маленьким, чтобы через него не тек большой ток и не слишком большим чтобы не было больших потерь, пусть R1=1 кОм, B=0,1 МГц/В, то

С1=10нФ

2) Вычитатель

Для любого аналогового сумматора (в частности разностного сумматора) сначала задаются сопротивлением обратной связи. Оно определяется в интервале от 10 кОм до 100 кОм.

Пусть R_ОС =R4=10кОм;

Далее по заданным коэффициентам передачи каждого из входов определяют сопротивления на входе:

R=R_OC /A, где А - коэффициент передачи.

После этого определяют сопротивления R₀ ^- и R₀ ⁺ которые включаются между положительным и отрицательным входами ОУ и общим проводом.

Для этого надо найти суммарные проводимости каждого из входов ОУ;

1/R_S ⁺ =1/R1⁺ +1/R2⁺ +…+1/Rn⁺

1/R_S ^- =1/R_ОС +1/R1^- +1/R2^- +…+1/Rn^-

далее возможны три случая:

а) 1/R_S ⁺ =1/R_S ^- , то можно исключить R₀ ⁺ и R₀ ^-

б) 1/R_S ⁺ <1/R_S ^- , то можно исключить R₀ ^- , а 1/R₀ ⁺ =1/ R₀ ^- -1/R₀ ⁺

в) 1/R_S ⁺ >1/R_S ^- , то можно исключить R₀ ⁺ , а 1/R₀ ^- =1/ R₀ ⁺ -1/R₀ ^-

т.к. коэффициенты передачи равны 1, то R2=R3=R4=10 кОм

1/R_S ⁺ <1/R_S ^- , то R₀ ^- исключаем, а 1/R₀ ⁺ =2/10-1/10=1/10 1/кОм

R5=10 кОм.

3) Сумматор

т.к. коэффициенты передачи по всем входам равны 1, то выбираем R6=R7=R8=R9=R10=R11=R12=R13=10кОм

1/R^- =5/10>1/R⁺ =3/10 то R₀ ^- исключаем, а 1/R₀ ⁺ =1/R ^- 1/R⁺ =2/10 R₀ ⁺ =R14=5 кОм

Синтез структурной схемы СФ2

Подставляя в выражение для комплексного коэффициента передачи