În electronică, dispozitivele de selectare a semnalului selectiv de frecvență care transmit semnale într-o bandă de frecvență dată sunt utilizate pe scară largă. În unele cazuri, sunt utilizate dispozitive care nu transmit semnale într-o anumită bandă de frecvență, numite semnale notch. Aici sunt luate în considerare întrebări de realizare practică a filtrelor active pe bază de elemente de perspectivă - microcircuite integrate. Circuitele integrate, special concepute pentru construcția de filtre selective cu frecvență, au literele de desemnare SS.
Nodurile de bază prospectivă pentru construirea filtrelor sunt amplificatoare operaționale. Filtrele care combină utilizarea circuitelor jRC și amplificatoarelor au fost numite active. Modelul macro generalizat al filtrului are forma în conformitate cu Figura 2.27. Forma răspunsului de frecvență determină circuitul selectiv de frecvență, scara caracteristică (coeficientul de transmisie în banda de frecvență dată) este furnizată de amplificator cu OOS. În unele filtre, este posibilă combinarea circuitului selectiv cu frecvență cu circuitul OOS. Cu alte cuvinte, folosiți un OOS dependent de frecvență pentru a implementa filtrul.
Figura 2.27 - Modelul generalizat al filtrului activ
Posibilitățile de implementare a filtrelor pe circuite integrate sunt ilustrate în mod convenabil prin exemplele de utilizare a amplificatorului op. Datele privind nodurile funcționale de bază ale filtrelor bazate pe op-amp și tipul răspunsului lor la frecvență sunt rezumate în Tabelul 2.2.
În filtrele luate în considerare, se folosesc avantajele amplificatorului op, cum ar fi impedanțele de intrare ridicate și cele de ieșire scăzute. Aceasta prezintă dezvoltatorului oportunități ample în selectarea elementelor care determină forma răspunsului la frecvență, de exemplu în filtrele active RC folosesc rezistori rezistenți de înaltă rezistență, condensatori ieftini și extrem de stabili de capacitate mică.
Alte avantaje ale op-amperilor utilizate în filtre sunt două intrări și posibilitatea de a folosi OOS și PIC. După cum se poate observa din Tabelul 2.2, EOS este utilizat în toate nodurile funcționale de bază ale filtrului. Acesta asigură stabilitatea modului de operare al op-amp și impedanța de ieșire foarte scăzută a fiecărui filtru. Răspunsul pozitiv este utilizat pentru a îmbunătăți calitatea filtrului. Astfel, într-un filtru LC cu bandă îngustă, utilizarea unui PIC este echivalentă cu introducerea unei rezistențe negative în pierdere în circuit. Astfel, există posibilitatea creșterii factorului de calitate al circuitului peste valorile determinate de caracteristicile structurale ale circuitului. Adâncimea PIC este controlată de potențiometrul R3 și este limitată de rezistorul R2. astfel încât dispozitivul să nu oscileze în mod automat.
Schema nodului de bază
Filtrele active low-and-pass utilizează două legături RC și, prin urmare, fac parte din filtre de ordinul doi. Banda de lucru este limitată de frecvența cutoff, la care factorul de transmisie este redus cu 3 dB. Pentru a mări atenuarea în afara benzii de frecvență de lucru, este utilizată o conexiune serială a acelorași noduri de bază. Pentru construirea de filtre de bandă, se utilizează o serie de conexiuni de diferite tipuri de noduri de bază.
Bandă LC cu bandă îngustă este, de fapt, un fel de amplificator cu scală inversată cu OOS dependentă de frecvență. În absența PIC (R3 = 0) la frecvența de rezonanță, circuitul este o rezistență de înaltă rezistență și coeficientul de transfer al filtrului poate fi calculat prin formula:
Când se introduce PIC, crește valoarea Ru0 și lărgimea de bandă a filtrului este redusă: 2Df = Ru0 / Q.
Evitarea utilizării inductanței într-un filtru cu bandă îngustă (care este în mod special de dorit în dispozitivele cu frecvență joasă) permite utilizarea unei punți T duble. Cu selecție precisă a elementelor de pod similare în proporțiile indicate în diagrama nod RC-filtru în tabllitse 2.2, atenuarea asigurată de podul de la fc frecventa Cvasi-rezonator = 1 / (2pRC), tinde la infinit, iar ieșirea defazare tensiune-TION în ceea ce privește intrarea tinde spre zero. În consecință, proprietățile de bază ale podului în formă de T dublu seamănă cu un circuit oscilator paralel. Factorul Q al unui astfel de circuit selectiv de frecvență poate fi redus prin conectarea la acesta a unui rezistor R. Prin alegerea rezistenței ri, puteți obține lățimea de bandă necesară a filtrului. Aceste proprietăți ale podului T dublu sunt utilizate în filtrul cu crestătură (vezi tabelul 2.2). La frecvența de respingere, podul reprezintă o rezistență foarte mare și, în consecință, filtrul atenuează efectiv această frecvență. Amplificatorul operațional efectuează aici funcția unui amplificator tampon de înaltă calitate, care contribuie la obținerea unui filtru de înaltă calitate. Filtrul utilizează pentru tensiune 100% din OOS. Prin urmare, coeficientul maxim de transmisie în afara benzii de respingere nu depășește unitatea. Deep OOS oferă o stabilitate ridicată a modului de funcționare a filtrelor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: