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:

    Телекоммуникационные системы передачи
    В настоящее время на сети электросвязи Российской Федерации (СЭ РФ) широко внедряются современные телекоммуникационные системы передачи с использованием "высоких технологий" ...

    Основы передачи дискретных сообщений
    Задача 1. Выбрать метод модуляции и разработать схему модулятора и демодулятора для передачи данных по каналу ТЧ. Рассчитать вероятность ошибки на символ. 1. Отношение сигнал-шу ...

    Проектирования микропроцессорной системы управления объектом
    Целью курсового проектирования является приобретение навыков разработки микропроцессорных систем (МПС) на примере проектирования микропроцессорной системы для управления некоторым объект ...

    Основные разделы

    2019 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru