Поиск по сайту
Рубрики
Статистика
Rambler's Top100


Моделирование активного фильтра

Программа Multisim 10 позволяет щелчком по нескольким кнопкам строить схемы активных фильтров со следующими характеристиками:

распределением Баттерворта и Чебышева;

ФНЧ, ФВЧ, полосовым фильтром, режекторным полосовым фильтром;

порядком фильтра от 2 до 10.

Обычно данного набора характеристик вполне достаточно. Чтобы вызвать мастера конструирования фильтра, воспользуйтесь меню Tools => Circuit wizards => Filter wizard.

 
В меню Туре нужно выбрать тип фильтра, затем в группе переключателей Туре указать характеристику передаточной функции и, наконец, выбрать топологию фильтра в группе Topology. Пассивный (Passive) фильтр состоит из индуктивностей, емкостей и сопротивлений, а активный (Active) — из емкостей, сопротивлений и операционных усилителей. После выбора топологии фильтра можно начать заполнять основные поля:
 
Pass Frequency-частота среза;
Stop Frequency — частота окончания спада АЧХ (актуально только для полосовых фильтров);
Pass Band Gain — подавление амплитуды на ровном участке АЧХ;
Stop Band Gain — подавление амплитуды на ровном участке АЧХ после окончания спада (актуально только для полосовых фильтров);
Filter Load — сопротивление нагрузки, подключаемой к фильтру; :
Resistance in LP — входное сопротивление фильтра.
 
Особенность работы мастера заключается в том, что порядок фильтра, как и крутизна спада АЧХ, определяется из значений первых четырех полей. Поясню, как это работает. Если нам нужен фильтр второго порядка с частотой среза 1 кГц, в поле Pass Frequency должно стоять значение 1 кГц. В качестве значения поля Stop Frequency возьмем значение на октаву большее, чем частота среза, то есть 2 кГц. На этой частоте подавление сигнала должно быть на 12 дБ сильнее, чем на ровном участке АЧХ, то есть-12 дБ (см. рис.).
 
Рассчитав фильтр, щелкните по кнопке Verify, чтобы программа проверила возможность реализации такого фильтра. Если реализация возможна, щелкните по кнопке Build Circuit. В результате в рабочее поле программы будет помещена схема фильтра.
 
Исследуя характеристики этого фильтра, можно заметить, что:
 
частота среза по уровню -3 дБ составляет 1 кГц, что соответствует < заданной; !
значения резисторов R1 R2, R3 одинаковы. Это обстоятельство значительно облегчает настройку фильтра и уменьшает номенклатуру компонентов устройства.
 
Чтобы перестроить фильтр, достаточно изменить номиналы резисторов, при этом частота среза будет изменяться пропорционально. Например, чтобы частота среза была 500 Гц, резисторы должны иметь номинал в 44 кОм. Однако изменять номинал резисторов более чем в два раза не рекомендуется из-за возможной неустойчивости работы схемы.
 
Если уменьшить порядок фильтра, уменьшится и количество RC-це-почек, что позволит разработать фильтр с регулируемой частотой среза.
Диапазон регулирования частоты среза этой схемы составляет от 720 до 2200 Гц. В качестве ОУ можно использовать маломощный ОУ общего применения LМ321, LМ324 или его аналоги.

Комментарии запрещены.

Реклама