Фильтры нижних частот в СВЧ диапазоне образуют отдельный и важный в практическом отношении класс устройств частотной селекции. Достаточно отметить каналообразующие фильтры при синхронной обработке сложных радиотехнических сигналов. В этом случае необходимо не только подавление амплитуд суммарных гармонических составляющих, но и обеспечение линейной фазочастотной характеристики в рабочем диапазоне частот. В общем случае такие фильтры могут быть построены путем каскадирования звеньев второго и первого порядков, однако в ряде практически важных устройств (например, СФ блоков) относительно высокие качественные показатели обеспечиваются применением только одного ОУ с дополнительной RC-цепью второго порядка. При таком подходе получим
, (46)
где D0, Dp – затухание нуля и полюса пассивной цепи.
Структура локальной передачи 
имеет относительно простую физическую трактовку. Коэффициент при операторе p обеспечивает, как и в обычных RC-звеньях, компенсацию потерь в пассивной цепи и, следовательно, потенциальное увеличение добротности (Q). Именно такие свойства цепи без дополнительных структурных мер в реальных фильтрах и приводят к пропорциональному Q сдвигу граничной частоты, обусловленному влиянием площади усиления ОУ. Для исключения этой зависимости в структуре используется дополнительный член p2, который и позволяет получить необходимые для решения общей задачи параметрические степени свободы. Принципиальная схема такого звена показана на рис. 9.
Рис. 9. Принципиальная схема ФНЧ третьего порядка R2C/3 типа
Анализ схемы позволяет определить набор базовых передаточных функций:
, (47)
. (48)
Введем нормировку оператора для перехода к НЧ-прототипу
(49)
и коэффициент сдвига частоты
, (50)
получим
, (51)
. (52)
В диапазоне рабочих частот для АЧХ без явно выраженных пульсаций
, (53)
а
(54)
Таким образом, динамический диапазон схемы определяется следующим соотношением:
(55)
и в основном зависит от возможности минимизации численного значения затухания полюса Dp.
Оценим возможность создания на базе настоящей схемы ФНЧ с линейной фазовой характеристикой. Решение классической аппроксимационной задачи приводит к следующему положению полюсов передаточной функции (51):
. (56)
Следовательно, ее коэффициенты должны принимать значения
, (57)
при этом граничная частота ω0 будет определяться частотой полюса пассивной цепи ωр и площадью усиления П. Для решения задачи необходимо найти соотношения между резистивными и емкостными элементами схемы. Учитывая, что
, (58)
совместное решение (55) и (56) приводит к следующему результату:
, (59)
поэтому, как это видно из (49), (50) и (54), (55),
. (60)
Указанные параметры достаточно близки к оптимальным, т.к. минимальное значение затухания полюса пассивной цепи Dpмин = 3 Именно поэтому при проектировании указанных фильтров необходимо ориентироваться на ОУ, входные каскады которых имеют относительно большое граничное напряжение 
. Перейти на страницу: 1 2 3
Другое по теме:
Разработка функциональной и принципиальной схем управляющего автомата Курсовая работа предусматривает разработку функциональной и принципиальной схем управляющего устройства (УУ) в виде цифрового автомата, реализующего микропрограммный принцип построения: "одно состояние - одна микрокоманда". Структурн ...