4. Задаём сигнал произвольной формы: |
Выбираем ОУ типа LM741 с параметрами:Uп=+-(3...30)В, Iп=2.8 мА, k=50000, +-Uвых max=13 В, Uсм=5 мВ, Iвх=500 нА, DIвх=200 нА, ТКUсмmax=5 мкВ/град С, Uвх сф max=+-13 В, Uвх диф max=+-15 В, КОСС=70 дБ, f1=1 МГц, VUвых=0.3 В/мкс. |
Задаём сигнал вида: |
5. Исследование разности спектров выходного и входного сигналов для ФНЧ Баттерворта, Чебышева и Бесселя |
Проводим сравнительный схемы каждого фильтра по критерию степени преобразования спектра исходного сигнала произвольной формы. В режиме Transient-анализа по оси X откладываем частоту, а по оси Y - разность спектров (Ф, В) на выходе и на входе каждого фильтра. Пользуясь окном вывода цифровых отсчетов (Numeric Output), вносим в текстовый файл "1.txt" значения отсчетов Ф для различных частот.Т.к. частота берется в кГц, а разность спектров получается в мВ, то надо каждый элемент в столбце 1 домножать на 1000, а в столбцах 2,3,4 - на 0.001. |
- частота [кГц] |
- значения отсчетов Ф для ФНЧ Баттерворта [мВ] |
- значения отсчетов Ф для ФНЧ Чебышева [мВ] |
- значения отсчетов Ф для ФНЧ Бесселя [мВ] |
Для определения количественного показателя степени спектрального преобразования определим коэффициенты, характеризующие среднеквадратическое отклонение спектра выходного сигнала каждого класса ФНЧ от исходного: |
- число частотных точек при анализе |
мВ |
мВ |
мВ |
Выводы по работе: 1. Проведен анализ ФНЧ 2-го порядка Баттерворта, Чебышева, Бесселя, построеных на ИНУН. 2. В результате моделирования были получены следующие погрешности в реализации заданной АЧХ: fck_AC k_Tr Uсм вых доп Фильтр Баттерворта 1.908 0.566 0.725 2мВ 1.65*10е-5 Фильтр Чебышева 0.706 0.196 2.255 7мВ 0.125 Фильтр Бесселя 0.985 0.7 0.375 7.4мВ 8.653*10е-6 3. Установлено, что ФНЧ Баттерворта имеет наиболее плоскую АЧХ на низких частотах в полосе пропускания. Фильтр Чебышева имеет наименьшую ширину переходной области АЧХ. Фильтр Бесселя наиболее точно повторяет форму входного сигнала в полосе пропускания. 4. Проведен спектральный анализ ФНЧ 2-го порядка Баттерворта, Чебышева, Бесселя, построеных на ИНУН. 5.В результате моделирования были получены следующие количественные показатели степени преобразования спектра (среднеквадратические отклонения амплитуды выходного сигнала каждого класса ФНЧ от амплитуды входного сигнала в полосе пропускания): Фильтр Баттерворта 203.855 мВ Фильтр Чебышева 262.093мВ Фильтр Бесселя 150.832 мВ 6. Установлено, что ФНЧ Бесселя вносит наименьшие линейные искажения в спектр исходного сигнала, все гармоники которого находятся в полосе пропускания. |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.