Расчет полосового фильтра (180 Гц)

1  РАСЧЕТ ПОЛОСОВОГО ФИЛЬТРА (180 Гц)

Полосовой фильтр построим, используя комбинацию фильтра нижних частот с частотой среза 360 Гц и фильтра верхних частот с частотой среза 180 Гц.

Для расчета фильтров воспользуемся специальной программой FilterCAD фирмы Linear Technology.

Эта программа позволяет по заданным параметрам требуемого фильтра выбрать тип фильтра, рассчитать его амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики, выбрав тип используемой микросхемы фильтра (в нашем случае LTC1060), получить схему электрическую принципиальную требуемого фильтра с указанием номинала всех входящих в неё элементов.

Результат расчета фильтров нижних и верхних частот с использованием программы FilterCAD приведен на рисунках 1.1 … 1.8.

На рис.1.1 приведено окно DESIGN программы FilterCAD, в котором производится выбор типа фильтра, и задаются такие его параметры, как:

-  частота среза фильтра (Fc);

-  ширина полосы пропускания(Fs);

-  затухание (А);

-  уровень пульсаций в полосе пропускания (R).

1.1 Расчет фильтра нижних частот

После ввода исходных параметров для расчета фильтра, программа предлагает выбрать тип проектируемого фильтра и его порядок:

-  Баттерворта;

-  Бесселя;

-  Чебышева;

-  эллиптический.

Мы выбираем фильтр Бесселя 6-го порядка, который обеспечит нам заданную полосу пропускания при добротности  Q = 1,023 (рис.1.1).

Рисунок 1.1 – Окно DESIGN программы FilterCAD для ФНЧ

            Далее мы переходим в окно программы Frequency Response, где получаем амплитудно-частотную характеристику проектируемого фильтра (рис.1.2), которая на уровне - 3 дБ обеспечивает частоту среза полосы пропускания фильтра  приблизительно 360 Гц, как и было задано в исходных данных.

Рисунок 1.2 – Окно Frequency Response программы FilterCAD для ФНЧ

            В окне Enhanced Implement мы выбираем тип микросхемы, на которой будет построен фильтр (рис.1.3). В нашем случае это интегральная микросхема LTC 1060 с тактовой частотой 100:1 и напряжением питания ±5 В.