Вопрос №3 Реализация аrс-фильтров на усилителях с оос
При условии, что коэффициент затухания ARC-фильтра d< 0,1 (при добротности Q > 10), чувствительность параметров ARC-фильтров на усилителях с ПОС к изменению внешних условий становится неприемлемо высокой. При этом резко возрастает различие номиналов элементов, входящих в состав этих активных фильтров, что неудобно с технологической точки зрения.
Наилучшие параметры имеют ARC-фильтры, выполненные на ОУ, охваченных ООС. При этом ARC-фильтры, выполненные на ОУ, охваченных ООС, обладают следующими преимуществами:
− меньшая чувствительность параметров к изменению внешних условий;
− лучшая стабильность характеристик к изменениям внешних параметров при реализации добротностей 10 < Q < 50 (при этом, чувствительность ARC-фильтров с ООС тем меньше, чем больше К0 (максимальный коэффициент усиления собственно усилителя);
− ARC-фильтры на ОУ с ООС имеют малое значение выходного сопротивление.
Далее рассмотрены основные звенья ARC-фильтров на ОУ с ООС. При этом будет считаться, что в рабочей области частот ОУ имеет идеальные характеристики.
ФНЧ 2-го порядка с ООС
Рис.12.9. Принципиальная схема ФНЧ 2-го порядка с ООС
Коэффициент передачи К0 активного фильтра (рис.12.9) определяется выражением
.
Собственная частота ARC-фильтра
.
Коэффициент затухания ARC-фильтра
.
ФВЧ 2-го порядка с ООС
Рис.12.10. Принципиальная схема ФВЧ 2-го порядка с ООС
Коэффициент передачи К0 активного фильтра (рис.12.10) определяется выражением
.
Собственная частота ARC-фильтра
.
Коэффициент затухания ARC-фильтра
.
ПФ 2-го порядка с ООС
Коэффициент передачи К0 активного фильтра (рис.12.11) определяется выражением
.
Рис.12.11. Принципиальная схема ПФ 2-го порядка с ООС
Собственная частота ARC-фильтра
.
Коэффициент затухания ARC-фильтра
.
ЗФ 2-го порядка с ООС
Рис.12.12. Принципиальная схема ЗФ 2-го порядка с ООС
Коэффициент передачи К0 активного фильтра (рис.12.12) определяется выражением
.
Выводы по 3-му вопросу:
1. ARC-фильтры могут быть реализованы в микроэлектронном исполнении благодаря отсутствию катушек индуктивности.
2. ARC-фильтры являются избирательными системами, позволяющими усиливать одну полосу частот и ослаблять требуемую.
Заключение
Рассмотренные в лекции ARC-фильтры обладают избирательными свойствами − способностью усиливать одну полосу частот и ослаблять другую. При этом существенным является возможность их миниатюризации с последующим использованием в интегральных технологиях. Появление ARC-фильтров дало существенный толчок к созданию портативных радиоприемников, в том числе профессиональных и бытовых. Такие радиоприемники отличаются не только малым весом и габаритами, но также и низким энергопотреблением, высокими операторскими функциями и возможностями.
Лекция №13
RС-ГЕНЕРАТОРЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
Электронные генераторы гармонических колебаний нашли широкое применение в промышленной электронике.
Они нашли широкое применение в технике связи, а также в других отраслях промышленности:
– в РПДУ, РПУ – в системе синтеза частот;
− в качестве опорных генераторов радиоприемников, возбудителей РПДУ, радиостанций;
− в измерительной аппаратуре и др.
В лекции №5 дисциплины «ОСТ» была рассмотрена тема обратной связи в усилителях электрических сигналов. Одним из видов обратной связи является положительная обратная связь (ПОС). В большинстве случаев ПОС является вредной, так как приводит к нестабильности параметров усилителя и его самовозбуждению (подробнее о самовозбуждении изложено в лекции №16). Однако ПОС позволяет создать генераторы гармонических колебаний. Принципы генерации электрических колебаний, принципы построения и работы генераторов будут рассмотрены в данной лекции.