Активные фильтры.
Электротехника, электроника и схемотехника
В качестве частотно-избирательного четырехполюсника в цепи ОС обычно используется пассивный С-фильтр. Некоторые из вариантов RC- звеньев и их АЧХ у (оз) рассматривались в гл. 7 и приведены там на рисунках, а именно: Напомним, что результирующий коэффициент передачи по напряжению Kpi, 3 усилителя (с собственным коэффициентом усиления К), охваченного отрицательной обратной связью, определяется… Читать ещё >
Активные фильтры. Электротехника, электроника и схемотехника (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Простейший активный фильтр (рис. 14.11) представляет собой операционный усилитель, охваченный частотно-избирательной отрицательной обратной связью (ООС).
Рис. 14.11. Структурная схема активного фильтра на ОУ.
В качестве частотно-избирательного четырехполюсника в цепи ОС обычно используется пассивный С-фильтр. Некоторые из вариантов RC- звеньев и их АЧХ у (оз) рассматривались в гл. 7 и приведены там на рисунках, а именно:
- а) фильтр низких частот ФНЧ (ослабляющий высокие частоты) — на рис. 7.4;
- б) фильтр высоких частот ФВЧ (ослабляющий низкие частоты) — на рис. 7.5;
- в) полосно-заграждающий фильтр ПЗФ (ослабляющий частоты в окрестности со0 = 1 /(RC) — на рис. 7.10, а;
- г) полосно-иропускающий фильтр НПФ (передающий с наименьшим ослаблением сигналы частот, лежащих в окрестности частоты со0= 1 /(RC) — на рис. 7.10, б.
Обратим внимание, что величина коэффициента передачи у пассивного ЛС-четырехполюсника не превышает 1, т. е. сигнал на его выходе на всех частотах меньше входного и лишь на некоторых частотах теоретически может быть ему равен.
Напомним, что результирующий коэффициент передачи по напряжению Kpi,3 усилителя (с собственным коэффициентом усиления К), охваченного отрицательной обратной связью, определяется выражением (13.29).
Если принять ОУ идеальным, то для него К (со) —* °°, а К (со) = 1/у (со).
Вывод. Амплитудно-частотная характеристика ОУ, охваченного ООС, обратна амплитудно-частотной характеристике четырехполюсника цепи ОС. Например, если в цепи ОС стоит 7? С-фильтр низкой частоты (ФНЧ), то получим четырехполюсник (активный), обладающий свойствами ФВЧ, и наоборот.
На рис. 14.12, а изображен вариант полосно-пропускающего активного фильтра (ППФ). Цепь его ОС содержит Т-образный RC-четырехполюсник с АЧХ у (со), имеющей характерный для полосно-заграждающего пассивного ЛС-фильтра (ПЗФ) провал в окрестности частоты со0 = 1 /(RC). Результирующая АЧХ активного фильтра имеет подъем на частоте со0и на частотах, к ней прилегающих (рис. 14.12, б).
С целью получения высокой степени избирательности в цепи ОС применяют более сложные 7? С-четырехполюсники, а также комбинируют отрицательную обратную связь с положительной. Кроме этого, используют каскадное соединение активного фильтра с пассивными /?С-звеньями.
Рис. 14.12. Полосно-пропускающий активный фильтр:
а — структура фильтра; б — его АЧХ Заметим, что наряду с фильтрацией входного сигнала активный фильтр при необходимости выполняет и функцию его усиления.