Расчет электронного фильтра аналогового сигнала

Разработать фильтр аналогового сигнала. Устройство должно содержать 3 канала фильтрации аналогового сигнала:

. Фильтр низкой частоты 5 порядка с частотой среза 400 Гц. Сопротивление генератора и сопротивление нагрузки равно 9 кОм

. Фильтр высокой частоты 2 порядка с частотой среза 3 кГц. Сопротивление генератора и сопротивление нагрузки равно 5 кОм

. Режекторный фильтр добротностью 10 единиц ,обеспечивающий подавление сигнала на частоте 3 кГц.

Питание устройство осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В 50Гц.

трансформатор

интегральный стабилизатор напряжения

резистор

конденсатор

диод

Фильтр - это устройство, которое передает (пропускает) синусоидальные сигналы в одном определенном диапазоне частот (в полосе пропускания) и не передает (задерживает) их в остальном диапазоне частот (в полосе задерживания). Фильтры используют для передачи не только синусоидальных сигналов, но, определяя полосы пропускания и задерживания, ориентируются именно на синусоидальные сигналы. Зная, как фильтр передает синусоидальные сигналы, обычно достаточно легко определить, как он будет передавать сигналы и другой формы.

В устройствах электроники, широко использующих фильтры, различают аналоговые и цифровые фильтры. В аналоговых фильтрах обрабатываемые сигналы не преобразуют в цифровую форму, а в цифровых фильтрах перед обработкой сигналов осуществляют такое преобразование.

Аналоговые фильтры строят на основе как пассивных элементов (конденсаторов, катушек индуктивности, резисторов), так и активных элементов (транзисторов, операционных усилителей). Для аналоговой фильтрации широко используют также электромеханические фильтры: пьезоэлектрические и механические. В пьезоэлектрических фильтрах используют естественный и искусственный кварц, а также пьезокерамику. Основу механического фильтра составляет то или иное механическое устройство.

Важно различать требования, предъявляемые к фильтрам силовой и информативной (информационной) электроники. Фильтры силовой электроники должны иметь как можно больший коэффициент полезного действия. Для них очень важной является проблема уменьшения габаритных размеров. Такие фильтры строятся на основе только пассивных элементов. К фильтрам силовой электроники относятся сглаживающие фильтры выпрямителей, проходные фильтры силовых трансформаторов и т. д.

Фильтры информативной электроники чаще разрабатывают при использовании активных элементов. При этом широко используют операционные усилители.

Фильтры, содержащие активные элементы, называют активными. В современных конструкциях фильтров обычно не используют катушки индуктивности из-за их больших габаритов и высокой трудоемкости изготовления. Поэтому активные фильтры могут быть изготовлены с применением технологии интегральных микросхем. Нередко активные фильтры оказываются дешевле соответствующих фильтрах на пассивных элементах и занимают меньшие объемы. Активные фильтры способны усиливать сигнал, лежащий в полосе пропускания. Во многих случаях их достаточно легко настроить.

К недостаткам активных фильтров можно отнести:

· использование источника питания;

· невозможность работы на таких высоких частотах, на которых используемые операционные усилители уже не способны усиливать сигнал.

    Прочтите также:

    Основы проектирования AWG
    Известно, что оптическое волокно является средой, которая позволяет передавать огромные потоки информации. В первое время для деления громадной полосы пропускания отдельного волокна на ...

    Разработка термометра-термостата на интегральном датчике температур DS18B20 и микроконтроллере PIC16F84
    Необходимо разработать термометр-термостат на интегральном датчике температур DS18B20, и микроконтроллере PIC16F84. Данное устройство предназначено для измерения температуры и вывода ее ...

    Разработка уровнемера для электропроводящих сред
    Развитие микропроцессорной техники привело к построению на основе микроконтроллеров различных устройств промышленной и бытовой техники. Широкая номенклатура изделий обеспечивае ...

    Основные разделы

    2020 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru