2.7. АКТИВНЫЕ RC-ФШЪТРЫ

Последние работы в области активных /?С-фильтров показали, что рабочие характеристики фильтров на согласованных усилителях очень мало зависят от степени согласования используемых в этих схемах 7?С-компонен-тов. Это позволяет упростить контроль и регулировку параметров фильтров на согласованных усилителях в Процессе производства. Теперь во многих случаях, кся-да в разрабатываемой системе требуется осуществить усиление сигналов, можно достаточно просто обеспечить и частотную избирательность.

При разработке активного фильтра основным схемным узлом является каскад усиления, благодаря чему согласованные усилители типа LMSSOO очень подходят для использования в схемах фильтров. Там, где нет ограничения на число усилителей, требования к подбору и согласованию пассивных компонентов снижаются, поскольку характеристики фильтра зависят от их погрешностей и температурного дрейфа в меньшей степени, чем от погрешности и дрейфа активных компонентов.

Наибольшую сложность представляет,построение на согласованных усилителях схемы полосового фильтра. На рис. 2.7 показана схема полосового фильтра, состоящая из типичного -сдвоенного усилителя и двух конденсаторов. Резисторы Rs и Rs служат в этой схеме для смещения уровня постоянной составляющей на выходах усилителей до t/+/2. Сопротивление резистора R5 выбирается в 2 раза большим сопротивления R, а Rs можно определить после того, как будут заданы значения Re 1сц.щф и Rj. Расчет элементов фильтра ве-

дется следующим образом. Дано Q и fo.

Требуется определить: Ri-Rj и С], Сг.

Положим Ci=:C2 и выберем некоторое удобное для нас значение

Рис. 2.6. Пример использования одного из оспомоеашсль- УСИлителей для задания смещения в один шГисилатель или несколько других усилтелей Нортона, to сметенийУ,] i= 2: подстройкой Кз добиваются уменьшения

см. эфф

до 0.

этих конденсаторов. Выберем некоторое значение К (и диапазона IKIO) такое, чтобы уменьшить число номинальных значений навесных компонентов или чтобы-получить оптимальную чувствительность, тогда

7?,=/? = /?,= ; (2.1),

q - [ - 2/k+[/k:q

R,=KR,; (2.4).

H, = KVQ- (2.5)

В типичной расчетной ситуации, используя приведенные выше формулы, следует произвести следующие вычисления (при Q25 и fo=l кГц). Выберем Ci=C2 - = 0,1 мкФ и /С=3, тогда из (2.1) получим:

> ==4=6- 6,3-103.10-!

R, = 40 кОм. Из (2.2) и (2.3) имеем:

3-25

2 2.25- 1

/?,==61 кОм; 40.103

252 l 2/3-f 1/3-25 /?з -64 0м.

Сопротивление резистора вычисляется с использованием формулы (2.4):

7=3-40 кОм=120 кОм,

а коэффициент усиления получается из (2.5):

Я„ = 3 1/25= 15(23 дБ).

Для правильного смещения первого усилителя выбираем /?5==2/?4=80 кОм.

Второй усилитель получает смещение от Rs. Напомним, что выходное напряжение обоих усилителей фильтра в отсутствие сигнала должно иметь уровень f/+/2. Сле-

-о

Рис. 2.7. Схема полосового фильтра со сдвоенным усилителем Нортона.

/о=1 кГц; Q=25; iC =I5 (23 дБ).

довательно, Re и Rj можно считать включенными параллельно и Rs-iRellR?), или

г, о 40.120.10 п сп 82-ГбО- 8 = 59 кОм.

На рис. 2.7 навесные резисторы имеют сопротивления, ближайшие к вычисленным значениям и выбранные из стандартного ряда.

2.8. ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ

Согласованные усилители типа LM3900 можно применять для генерации сигналов самой разнообразной формы в диапазоне низких частот (flO кГц). Генераторы сигналов, рассматриваемые в данной главе, преимущественно переключательного типа, но, чтобы показать широкие возможности применений ИМС LM3900, здесь приведена также и схема генератора синусоидальных сигналов.

2.9. ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ СИНУСОИДАЛЬНОЙ ФОРМЫ

При проектировании генераторов синусоидальных сигналов всегда возникают трудности по обеспечению стабильности амплитуды, ее предварительному расчету и регулировамию и снижению искажений формы выходного сигнала (получению малого КНИ). Если применить в схеме генератора полосовой iC-фильтр, который будет работать как резонатор с высокой добротностью, то 30