В многочисленных публикациях, посвященных теории электрических фильтров, показано, что низкой параметрической чувствительностью обладают LC-цепи лестничной структуры Именно это их свойство обеспечивает построение высокостабильных ограничителей спектра и других типов фильтров.
Однако для микроэлектронной реализации таких устройств необходимы либо имитаторы индуктивности (гираторы), либо такое исходное преобразование цепи, которое позволяет осуществить эквивалентный переход в иной приемлемый для микроэлекроники базис. Наиболее удачным с этой точки зрения преобразованием является перевод исходной цепи в базис двухполюсников – резисторы и суперъемкости, проводимость которых определяется квадратом оператора дифференцирования. Элементы, реализующие такую зависимость, называются нормальными D-элементами или D-элементами.
В существующей справочной литературе, и в первую очередь в , приводятся зависимости от типа и параметров аппроксимирующих функ-ций структуры нормированных лестничных эквивалентов и номиналы нормированных индуктивностей 
и емкостей 
(i, j – номера узлов подключения соответствующих компонентов). Переход от таких компо-нентов к структурам на базе рассмотренных D-элементов состоит из сле-дующих этапов.
1. Из соображений технологичности необходимо задаться емкостью нагрузки 
.
2. Вычислить коэффициент пересчета.
, (1)
где 
– граничная частота полосы пропускания ФНЧ.
Определить влияние сопротивления резисторов структуры с D-элементами
. (2)
Принять все емкости D-элементов равными .
Из соображений расширения частотного диапазона принять для всех D-элементов 
.
Рассчитать базовое сопротивление (
) каждого D-элемента по значениям нормированных емкостей LC-прототипа
. (3)
На рис. 1 показаны результаты расчета ФНЧ Чебышева 5-го порядка с граничной частотой 300 кГц и неравномерностью АЧХ 8 мдБ. Для реализации D-элементов можно использовать параметрически низкочувствительную схему, состоящую из двух ОУ, двух конденсаторов и трех резисторов (рис. 2а). Однако даже применение широкополосного ОУ 140УД26 приводит, как это видно из анализа АЧХ фильтра в полосе пропускания, к значительной неравномерности (погрешности коэффициента передачи). Строго доказывается, что эта погрешность обусловлена влиянием частоты единичного усиления ОУ.
|
| |
| а) | |
|
|
|
| б) | |
Рис. 1. LC- (а) и D- (б) структуры Чебышевского ФНЧ 5-го порядка
а)
б)
Рис. 2. Принципиальная схема (а) и амплитудно-частотная характеристика в полосе пропускания (б)
Чебышевского ФНЧ 5-го порядка при использовании ОУ типа 140УД26
Дальнейший анализ схем показывает, что дрейф нуля таких фильтров не зависит от ЭДС смещения ОУ и определяется только токами их неинвертирующих входов
. (4)
Таким образом, повышение качественных показателей устройств частотной селекции требует синтеза схем D-элементов с более низким влиянием частоты единичного усиления ОУ.
- Обобщенная структура ARC-устройств с ДОУ
- Частотные свойства структурных схем
- Динамический диапазон обобщенной структуры устойчивых D-элементов
- Собственная компенсация доминирующих параметров активных элементов
Другое по теме:
Обнаружение многопозиционного сигнала Баркера на фоне гауссовского шума Настоящая курсовая работа завершает изучение дисциплины "Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС". Цель проектирования – приобретение студентами первого опыта самостоятельной разработки радиотехнической системы с помощь ...