Курсовая работа: Проектирование оптимальных структур активных RC-фильтров
Уменьшение
Поясним методику синтеза дополнительных контуров ОС на примере построения контура № 2 (рис. 3). Из рис. 5 видно, что влияние инер-ционных свойств ОУ, входящих в состав схемы, приводит к увеличению относительного приращения коэффициента передачи и частоты среза реа-лизуемой АЧХ. Анализ диаграммы (рис. 4) и набора локальных передач , приведенного в табл. 1, показывает, что наибольший вклад при формировании указанных выше приращений вносят площади усиления ОУ А4 и А5. Путем анализа элементов строк и столбцов матрицы (25) опре-деляется необходимый вид поправочного члена для компенсации вклада указанных ОУ в качественные показатели реализуемой схемы ФКБ
. (30)
Для создания дополнительного узла схемы и обеспечения необходимого коэффициента усиления в схему был введен дополнительный ОУ А9 (см. рис. 3). С учетом введенной дополнительной связи и площади усиления ОУ А9 абсолютное приращение полинома знаменателя передаточной функции ФКБ определяется следующим образом:
; (31)
;
,
где локальные передачи , и определяются из табл.1.
Значения параметров и определяются в каждом конкретном случае путем решения оптимизационной задачи или моделирования схемы ФКБ в частотной и во временной областях. Аналогичным образом производится построение и других компенсирующих контуров схемы, введение которых приводит к уменьшению активной составляющей функции чувствительности.
Результаты численного моделирования синтезированной схемы ФКБ (с введенными дополнительными компенсирующими контурами ОС), представленные на рис. 7–9, показывают высокий уровень приближения ее характеристик к соответствующим характеристикам идеализированной схемы как в частотной, так и во временной областях.
При снижении требований к точности реализации схемой ФКБ временных характеристик частота единичного усиления ОУ может быть снижена до , значение номинала сопротивления R14 в этом случае должно быть увеличено до . Применение указанного подхода при использовании микромощных ОУ позволяет значительно снизить потребляемую от источников питания мощность. Результаты моделирования схемы ФКБ, соответствующие рассматриваемому случаю, представлены на рис. 9 и 10.
Следует отметить, что характеристики ФКБ во временной и частотной областях в случае применения ОУ с удается зна-чительным образом приблизить (вплоть до их практического совпадения) к соответствующим характеристикам схемы ФКБ с ОУ при увеличении частоты единичного усиления дополнительного ОУ A9 до , требования к его статическому коэффициенту усиления при этом остаются невысокими ().
Таким образом, результаты указывают на практическую осуществимость нестационарных электронных схем с высокими качественными показателями. Основные параметры схемы циклического ФКБ второго порядка при использовании различных типов отечественных ОУ с учетом определенных выше ограничений (