Получение передаточной функции для цепи с операционным усилителем. Расчёт параметров низкочастотного фильтра второго порядка. Выбор индуктивностей и емкостей. Схемы замещения электронного устройства. Построение амплитудно-частотной характеристики схемы.
Электрический фильтр - линейная цепь, пропускающая колебания одних частот с малым ослаблением, а колебания других частот - с большим ослаблением. Полосу частот, в которой ослабление мало, называют полосой пропускания, а полосу частот, в которой ослабление сигнала велико: полосой задерживания. Между полосами пропускания и ослабления располагается небольшой частотный интервал, в котором никаких особых требований к ослаблению фильтра не предъявляется. Фильтры могут быть выполнены из индуктивностей и емкостей (пассивные LC-фильтры), на базе активных элементов (ARC-фильтры), с использованием кварцевых резонаторов, на поверхностных акустических волнах и т. д. ARC - фильтры предназначены для тех же целей, что и LC - фильтры, но выполняются на другой элементной базе: индуктивности в этих схемах отсутствуют, но содержатся активные элементы, например, в виде гираторов, усилителей.Для RC-цепи с операционным усилителем рис.1 получить выражение передаточной функции При анализе полагать, что операционный усилитель идеальный, т.е. коэффициент усиления и входное сопротивление его , а входное напряжение и выходное сопротивление . Схема и числовые значения параметров в соответствии с номером варианта указаны в табл.2 представлена простейшая схема замещения операционного усилителя (ОУ), отражающая его свойства: разомкнутые входные ветви моделируют бесконечное входное сопротивление по каждому из входов, а короткозамкнутая выходная ветвь моделирует нулевое выходное сопротивление прибора.Для схемы замещения электронного устройства рис.3 составим узловые уравнения для узлов 2 и 4, используя операторный метод. К соотношениям (1) следует добавить компонентные уравнения, отражающие связь зависимого источника энергии с входными напряжениями (по прямому и инверсному входам) и определяющего по закону Ома потенциал пятого узла через третий. Из второго уравнения системы (2) находим: Тогда, подставив результат первое соотношения (2), получаем: (3)Амплитудно-частотная характеристика может быть получена из выражения для частотной передаточной функции, если получить ее модуль: Используя средства Mathcad, строим АЧХ устройства в логарифмическом масштабе.Моделирование работы устройства проводилось в программе Electronic Workbench.В ходе работы было выполнено следующее: проведен расчет схемы замещения электронной цепи с целью получения операторной передаточной функции;Схема электронного устройства, собранная в Electronic Workbench, с подключенными измерительными приборами.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
