Активный полосовой фильтр на операционном усилителе и его амплитудно-частотная характеристика
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
етальный электрический расчет активного фильтра на операционном усилителе. Принципиальная схема такого фильтра представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Принципиальная схема активного полосового фильтра на операционном усилителе
Для схемы активного полосового фильтра на операционном усилителе (рисунок 2.1) произведем расчет элементов.
Определим величину сопротивления резистора R1.
Сопротивление резистора R1 выбирается из условия минимального падения напряжения на нем при максимальном входном токе операционного усилителя:
UR1 = Imax . R1 ? UR1min ,
а UR1min = 0,1Uсд ,
следовательно,
Выберем величину R1 из стандартного ряда [Приложение 1]:
Определи мощность рассеивания резистора R1:
Выберем тип и номинал R1:
С2-33Н-0,125 - 470 Ом 5%
Определим величину сопротивления резистора R2 в цепи обратной связи:
Выберем величину сопротивления R2 из стандартного ряда [Приложение 1]:
Определи мощность рассеивания резистора R2:
Выберем тип и номинал R2:
С2-33Н-0,125 - 1 МОм 5%
Определим величину сопротивления резистора R3, минимизирующего смещение:
Выберем величину R3 из стандартного ряда [Приложение 1]:
Определи мощность рассеивания резистора R3:
Выберем тип и номинал R3:
С2-33Н-0,125 - 470 Ом 5%
Определим величину емкости конденсатора С1, входящего совместно с R1 в состав фильтра высоких частот и определяющего нижнюю частоту сопряжения fн:
откуда получаем:
Выберем величину емкости конденсатора С1 из стандартного ряда [Приложение 1]:
Выберем тип и номинал:
К70-6 - 63 В - 330 пФ 10%
Определим величину емкости конденсатора С2, входящего совместно с R2 в состав фильтра низких частот и определяющего верхнюю частоту сопряжения fв:
откуда:
Выберем величину емкости С2 из стандартного ряда [Приложение 1]:
Выберем по типо-номиналу:
К70-6 - 63 В - 22 пФ 10%
Построим амплитудно-частотную характеристику фильтра.
Рисунок 2.2 - Амплитудно-частотная характеристика активного полосового фильтра на операционном усилителе.
Заключение
В результате проделанной курсовой работы была разработана принципиальная схема активного полосового фильтра на операционном усилителе, был обоснован состав ее элементов, а также их электрический расчет, построен график амплитудно-частотной характеристики.
При расчете элементов принципиальной схемы были получены следующие значения:
Спецификация на рассчитанные элементы:
ЭлементНоминальное значениеТипо-номинал элементаR1470 ОмС2-33Н-0,125 - 470 Ом 5%R21 МОмС2-33Н-0,125 - 1 Мом 5%R3470 ОмС2-33Н-0,125 470 Ом 5%С1330 пФК70-6 - 63 В - 330 пФ 5%С20,1 пФК70-6 - 63 В - 22 пФ 10%
Список литературы
1.Катаранов Б.А. Электроника и электротехника. Часть вторая. Электроника. СВИ - 2000.
.Катаранов Б.А. и др. Электроника. Пособие к ПЗ. СВИ - 2000.
.Зеленевский В.В. Каналы связи в автоматизированных системах управления. СВИ, 2005.
.Куцко Т. Ю. Расчет полосовых фильтров. М. - Л., Энергия, 1965
.Конденсаторы: справочник/под редакцией И. И. Четверткова, М. Н. Дьяконова. М.: Радио и связь, 1993. - 392с: ил.
.Резисторы: справочник/В. В. Дубровский, Д. М. Иванов, Н. Я. Пратусевич и др.; Под общ. ред. И. И. Четверткова и В. М. Терехова. - М.: Радио и связь, 1987. - 352с.; ил.
Приложение 1
Ряды стандартных номиналов конденсаторов и резисторов
мкФ * 10n (n = 1, 2, 3)нФ, пФ, Ом, кОм, МОм0,010 0,015 0,022 0,033 0,047 0,0680,010 0,012 0,015 0,018 0,022 0,027 0,033 0,039 0,047 0,056 0,068 0,0820,10 0,15 0,22 0,33 0,47 0,681,0 1,5 2,2 3,3 4,7 6,810 15 22 33 47 681,0 1,5 2,2 3,3 4,7 6,81,0 1,2 1,5 1,8 2,2 2,7 3,3 3,9 4,7 5,6 6,8 8,21,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0 3,3 3,6 3,9 4,3 4,7 5,1 5,6 6,2 6,8 7,5 8,2 9,110 15 22 33 39 47 6810 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 8210 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91100 150 220 330 470 680100 120 150 180 220 270 330 390 470 560 680 820100 110 120 130 150 160 180 200 220 240 270 300 330 360 390 430 470 510 560 620 680 750 820 910Процент допустимых отклонений от номинальных значений2010,52010520105201052010 5