Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Активні фільтри



 

У загальному випадку електричні фільтри діляться на пасивні і активні. Враховуючи, що електричний фільтр цей пристрій(чотириполюсник), який пропускає струми в певній смузі частот з невеликим загасанням(смуга пропускання), а струми з частотами, що лежать поза цією смугою, пропускає з великим загасанням(смуга не пропускання або загородження).

Пасивні фільтри містять тільки пасивні елементи, а активні разом з RLC- елементами і активні елементу(підсилювачі) тобто в загальному випадку активний фільтр це підсилювач плюс відповідний пасивний фільтр.

Активні фільтри мають наступні переваги:

1. Забезпечують високий вхідний опір, тому не погіршують експлуатаційні ці схеми.

2. Покращують розв'язку. Оскільки перебудовувані секції фільтру не пов'язані між собою.

3. Посилюють сигнал.

4. Котушки індуктивності в них можуть бути замінені конденсаторами. Особливо в схемах на ОУ. Конденсатори зазвичай менш дороги і доступніші.

5. Низькочастотні фільтри можна побудувати на елементах малих номіналів.

Метою цієї курсової роботи є проектування активного фільтру високих частот заснованого на інтегральних операційних підсилювачах

 

Спочатку транзисторні фільтри отримували шляхом заміни індуктивностей усунення або зменшення перехідних процесів транзисторами і називалися вони електронними фільтрами. З переходом до інтегральної технології електронні фільтри були виділені в окремий клас схем - активні RC- фільтри або просто активні фільтри. Тому активні RC- фільтри будуються переважно на операційних підсилювачах або у вигляді інтегральних схем.

Фільтри зазвичай класифікують за призначенням і відповідному типу частотних характеристик, принципу дії і виду схем. За призначенням фільтри підрозділяються на фільтри нижніх частот(ФНЧ), фільтри верхніх частот(ФВЧ), смугові, режекторні і гребінчасті фільтри. Дамо визначення цим типам фільтрів.

Фільтром нижніх частот називається електричний частотний фільтр, що має смугу пропускання нижче заданої зрізу і смугу затримання для більш високих частот(мал. 5.1, а).

Фільтром верхніх частот називається електричний частотний фільтр, що має смугу пропускання вище заданої частоти зрізу і смугу затримання для нижчих частот(мал. 5.1, б).

Смуговим фільтром називається електричний частотний фільтр, що має смугу пропускання, розташовану між двома частотами зрізу. (рис.5.1, в).

Режекторним фільтром називається електричний частотний фільтр, що має смугу затримання, розташовану між двома заданими смугами пропускання(рис.5.1, г).

Гребінчастим фільтром називається електричний частотний фільтр, що має декілька смуг пропускання і затримання, що чергуються

Амплітудно-частотні характеристики перших чотирьох типів фільтрів, що ідеалізуються, приведені відповідно на мал. 5.1, а, би, в, г, де по осі ординат відкладена величина До, що називається коефіцієнтом передачі фільтру. Загасання передачі b - це логарифм величини, зворотної модулю коефіцієнта передачі фільтру

, .

Рисунок 5.1 – Частотні характеристики активних RC- фільтрів

У загальному випадку коефіцієнт передачі фільтру визначається наступним співвідношенням(дробово-раціональній функції вид а) :

;

де b0, b1bm; a0, a1am – дійсні числа;

р - оператор Лапласа(для синусоїдального сигналу р = jω).

Порядок фільтру визначається найбільшою мірою р в знаменнику.

Якщо відомі корені(многочлена) чисельника Z1, Z2 . і корені р1, р2 . знаменника, то

При р = Zi - чисельник звертається в "0", отже функція До = 0, тому корені чисельника Z1, Z2 . Zm - називаються нулями функції.

При р = рi на нуль перетворюється знаменник, а сама функція в "∞" велике значення. Тому фільтри бувають 1-го, 2 -го, . n- го - порядку, одноконтурні і багатоконтурні.

Як і будь-які пасивні фільтри можна перетворити шляхом заміни елементів у будь-який інший фільтр, так і активні фільтри можна перетворити або синтезувати, яким-небудь чином(чи заміною або методом перетворення схеми) в іншу схему(чи сімейство).

При цьому можна виключити цілий ряд етапів проектування нового сімейства схем. Розглянемо на прикладі однієї з можливих універсальних структур активного RC- фільтру,(ARC- фільтру), мал. 5.2

Така універсальна структура при невеликих змінах може виконувати функцію усіх типів фільтрів. Такими змінами можуть бути, наприклад, розриви або закоротки одного або декількох провідників. При виготовленні такої структури в мікроелектронному виконанні вибір того або іншого типу фільтру здійснюється так званий "випалюванням" за заданою програмою перемичок

.

Рисунок 5.2 – Схема активного універсального RC- фільтру

 

 

2.45 Граничні режими роботі транзисторів

Гранично допустимі режими роботи транзисторів визначаються максимально допустимою напругою і струму­мі, максимальною розсіюваною потужністю і допустимою температурою кор­пуса приладу Головними причинами, що викликають вихід транзистора з ладу або порушення нормальної роботи схеми в результаті зміни основних параметрів транзисторів, можуть бути: занадто висока зворотна напруга на одному з переходів і перегрівання приладу при збільшенні струму через переходи.

У довідкових даних на транзистори зазвичай обмовляються граничні експлуатаційні параметри:

максимально допустима постійна напруга колектор-еміте або стік-витік

максимально допустима імпульсна напруга колектор-емітер або стік-витік

ПОСТІЙНИЙ АБО імпульсний СТРУМИ колектора такі ж значення струму стоку польових транзисторів;

постійний або імпульсний струми бази ;

постійна або імпульсна напруга на затворі

постійна або імпульсна розсіювана потужність колектора , або аналогічні потужності, що розсіюються стоками

гранична температура переходу або корпуси приладу

Усі перераховані параметри граничних режимів обумовлені розвитком одне­го з видів пробою : по напрузі - лавинного, по струму - струмового або теплового, по потужності - викликаного досягненням максимальної температури переходу

Види пробоїв. Механізми розвитку пробоїв в транзисторах можуть бути раз­особистими, проте незалежно від цього усі види пробоїв можна умовно розділити на первинні і вторинні. Первинні пробої транзистора відрізняються тим, що вони є оборотними. Якщо транзистор потрапляє в режим первинного про­бою, то його нормальна робота порушується, проте при виході з режиму пробою його працездатність відновлюється. Будь-який вторинний пробій невідворотній, оскільки після нього відбувається деградація транзистора, обумовлена псуванням переходів Основними видами первинних пробоїв є лавинний, тепловий і струмовий.

Лавинний пробій іноді називають електричним, оскільки він виникає при високому значенні напруги назад зміщеного переходу.

охолоджувачів дозволяє зменшити перегрівання транзистора

Найбільш складною проблемою є за­щита транзисторів від вторинного пробою. При розвитку вторинного пробою транзистор втрачає управління по базі, і навіть подаючи на базу об­ратне зміщення, замкнути його не можна. Єдиним способом захисту транзистора в цьому випадку являється розпізнавання розвитку вто­ричного пробою під час затримки і шунтиро­вание виведень колектор-емітер транзистора за допомогою швидкодіючого тиристора.




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.