Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Реализация звеньев фильтра.






    Для реализации НЧ звена 1 порядка выберем схему, приведённую на рисунке 2.2.1.

     
     

     


    Рис. 2.2.1 Фильтр нижних частот первого порядка с инвертирующим усилителем.

     

    Коэффициент передачи НЧ звена 1 порядка:

    А1=1, 016; K0=-1; -3; -9; Fс = 70 Гц

    При определении номиналов сопротивлений R1 и R2 имеем свободу выбора

    Расчётные соотношения для нахождения навесных компонентов:

     

    ;

     

    Согласно ряду E24, выберем значение ёмкости конденсатора =30 нФ.

    Находим значение резистора R2:

    Ом

     

    Согласно номинальному ряду E192, выбираем значение резистора равным 77, 7 кОм

    В качестве активных элементов фильтра используем операционные усилители LF411A.

    Выбранный операционный усилитель удовлетворяет заданным требованиям на амплитуду входного сигнала Uвх = -7 В …+7 В.

    Защита выхода ОУ от короткого замыкания осуществляется с помощью резистора, включенного последовательно с выходом ОУ. Этот резистор ограничивает выходной ток ОУ в случае короткого замыкания нагрузки.

    Примем значение данного резистора

    Напряжение, исходя из параметров ОУ, примем равным 12 В.

    В таком случае выходной ток будет равен 12 В / 7, 77 кОм = 1, 5 мА.

    Допустимый выходной ток для ОУ LF411A равен 6 мА, следовательно, условия ТЗ выполняются. Если ФНЧ работает на нагрузку, то из-за образовавшегося делителя напряжения на выходе схемы сигнал фильтра ослабляется.

    Следовательно, требуется поднять коэффициент передачи всего фильтра.

    Это достигается изменением первого звена в 25 раз, умножая номинал на .

    При = -1, имея = 77, 7 кОм, получаем значение сопротивления R1=77, 7 кОм. Умножаем значение на . Получаем = 3, 1 кОм. Согласно номинальному ряду E192, выбираем окончательное значение резистора R1: R1= 3, 12 кОм.

     

    При = -3 получаем значение сопротивления R1=25, 9. Умножаем значение на . Получаем =1 кОм. Согласно номинальному ряду E192, выбираем окончательное значение резистора R1: =1 кОм.

     

    При = -9 получаем значение сопротивления R1=8, 6. Умножаем значение на . Получаем =344 Ом. Согласно номинальному ряду E192, выбираем окончательное значение резистора R1: =344 Ом.

     

    Для обеспечения большого Rвх в качестве первого каскада проектируемого фильтра включаем повторитель напряжения на ОУ, входное сопротивление которого ограничиваем подключением параллельно входу резистора номиналом 100 кОм.

    Для защиты проектируемого ФНЧ от опасных дифференциального и синфазного напряжений параллельно входу первого каскада (повторителя напряжения на ОУ) подключим 2 встречно-соединённых диода, которые при превышении допустимого напряжения открываются и ограничивают входной сигнал уровнями ±7 В.

    Для реализации первого звена второго порядка выберем схему, приведенную на рисунке 2.2.2.

     

     

    Рис. 2.2.2. Активный фильтр нижних частот второго порядка с многопетлевой отрицательной обратной связью.

     

    Коэффициент передачи низкочастотного звена второго порядка:

     

    А2 = 0, 677, B2 = 0, 114, K0 = -1.

    Расчётные соотношения для вычисления номиналов навесных компонентов:

     

    Согласно ряду E24 выберем значение ёмкости конденсатора C1=1, 3 нФ.

    Для того, чтобы сопротивление резистора R2 было действительным, должно выполняться условие:

    ; ; ; C2 ≥ 2, 574*10-9 Ф

    Согласно ряду E24 выберем значение ёмкости конденсатора C2 = 2, 7 нФ.

     

     

    =471129 Ом.

    Согласно номинальному ряду E192 выберем значение резисторов R1 = R2 = 475 кОм.

    Согласно номинальному ряду E192 выберем значение резистора R3 = 357 кОм.

     

    Для реализации второго звена второго порядка выберем схему, приведенную на рисунке 2.2.2.

    Коэффициент передачи низкочастотного звена второго порядка:

     

    А3 = 0, 254, B3 = 0, 319, K0 = -1.

    Расчётные соотношения для вычисления номиналов навесных компонентов:

     

    Согласно ряду E24 выберем значение ёмкости конденсатора C1=1, 3 нФ.

    Для того, чтобы сопротивление резистора R2 было действительным, должно выполняться условие:

    ; ; ; C2 ≥ 51, 428*10-9 Ф

    Согласно ряду E24 выберем значение ёмкости конденсатора C2 = 56 нФ.

     

    = 158694, 7 Ом.

    Согласно номинальному ряду E192 выберем значение резисторов R1 = R2 = 160 кОм.

    Согласно номинальному ряду E192 выберем значение резистора R3 = 642 кОм.

    Для реализации третьего звена второго порядка выберем схему, приведенную на рисунке 2.2.2.

    Коэффициент передачи низкочастотного звена второго порядка:

     

    А4 = 0, 256, B4 = 0.462, K0 = -1.

    Расчётные соотношения для вычисления номиналов навесных компонентов:

     

    Согласно ряду E24 выберем значение ёмкости конденсатора C1=1, 3 нФ.

    Для того, чтобы сопротивление резистора R2 было действительным, должно выполняться условие:

    ; ; ; C2 ≥ 73, 315*10-9 Ф

    Согласно ряду E24 выберем значение ёмкости конденсатора C2 = 75 нФ.

     

    = 40568, 3 Ом.

    Согласно номинальному ряду E192 выберем значение резисторов R1 = R2 = 40, 7 кОм.

    Согласно номинальному ряду E192 выберем значение резистора R3 = 562 кОм.

    На этом расчет номиналов радиоэлементов всех звеньев ФНЧ закончен.

     

     

    1. Моделирование активного фильтра в программе Micro-Cap.

    Рис. 2.3.1. Принципиальная схема фильтра, представленного в интерфейсе программы Micro-Cap, для коэффициента усиления K0 =1.

    Наименование вывода Цепь
    VC +15 В
    VE -15 В
      GND
    In Вход
    Out Выход

     

    Рис. 2.3.2. Принципиальная схема фильтра, представленного в интерфейсе программы Micro-Cap, для коэффициента усиления K0 =3.

    Наименование вывода Цепь
    VC +15 В
    VE -15 В
      GND
    In Вход
    Out Выход

     

    Рис. 2.3.3. Принципиальная схема фильтра, представленного в интерфейсе программы Micro-Cap, для коэффициента усиления K0 =9.

    Наименование вывода Цепь
    VC +15 В
    VE -15 В
      GND
    In Вход
    Out Выход

     

    Переключение коэффициента усиления по напряжению в спроектированном ФНЧ осуществлялось подключением к инвертирующему входу ОУ DA2 сопротивления R2 с другим номиналом, обеспечивающим требуемый коэффициент усиления. Для K0 = 1 номинал R2 = 2, 05 кОм; для K0 = 3 номинал R2 = 681 кОм; для K0 = 9 номинал R2 = 229 кОм.

    Моделирование работы спроектированного ФНЧ в программе Micro-Cap 9 показало, что заданные в ТЗ условия выполняются как при идеальном ОУ, задаваемой в его модели уровнем Level 1, так и при модели, отражающей реальные характеристики выбранного ОУ (Level 3).






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.