www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Высокодобротный режекторный фильтр на транзисторах

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютеры

Комментарии к статье Комментарии к статье

В статье рассмотрен простой высокодобротный узкополосный режекторный фильтр на транзисторах, который отлично работает в частотной полосе до 1 МГц и вполне удовлетворительно до 10 МГц. Выведены простые расчетные формулы для синтеза фильтра при использовании в качестве исходных величин частоты режекции и полосы пропускания. Для расчетов использован математический САПР Maple c пакетом расширений MathSpice [2] и электронный САПР OrCAD [3].

Аналитические задачи в ручную решаются тяжело. Применение MSpice здесь хороший помощник, резко сдвигающий границу сложности решаемых задач. Он делает доступными для радиолюбителей те задачи, которые ранее считались академическими. Пакет расширений Maple под названием MаthSpice (MSpice) [2] предназначен для аналитического решения электронных цепей и функциональных схем, но может быть использован как инструмент создания Spice-моделей сигналов и электронных приборов для различных симуляторов. Подробнее о MSpice можно узнать прочитав стью "MathSpice - аналитический движок для OrCAD и MicroCAP", Журнал СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА, СТА-ПРЕСС, №5, №6, №7, №9, №10, №11, №12 2009 год.

 В некоторых устройствах, в которых мы привыкли видеть ОУ, вполне можно обойтись транзисторами. Преимущества использования ОУ для усиления сигналов постоянного тока неоспоримы. Но на переменном токе преимущества ОУ не так серьезны, как у одиночного транзистора. ОУ с частотой единичного усиления более 10 МГц стоит дорого, в то время, как транзистор с частотой единичного усиления до (100...1000) МГц стоит копейки.

Аналитические расчеты транзисторных устройств несколько сложнее из-за более сложной схемы замещения идеализированного транзистора, по сравнению с идеализированным ОУ. Однако в настоящее время эту проблему облегчает доступность компьютерных вычислений [1], [2].

Очевидно, что транзистор имеет гораздо меньшее число нулей и полюсов, и предельно большое произведение усиления на полосу. Современные транзисторы имеют большой коэффициент усиления по постоянному току h21= 300..1000. Во многих случаях этого достаточно.

В качестве узкополосных режекторных фильтров используются резисторно-конденсаторные двойные Т-образные мостовые фильтры (рис. 1). Их основное преимущество заключается в возможности глубокого подавления отдельных частотных компонентов.

В частотной области, много ниже частоты единичного усиления большинством паразитных параметров транзисторов можно пренебрегать. По этому для расчетов использовалась простейшая схема замещения транзистора, показанная на рис. 2. Она построена на базе источника тока (I1) управляемого напряжением. Ее удобно использовать при расчете цепей методом узловых потенциалов.

Высокодобротный режекторный фильтр на транзисторах

Рис. 1. Схема узкополосного режекторного фильтра на частоту 6,5 МГц

Составим уравнения Кирхгофа для схемы фильтра и решим ее.

restart: with(MSpice): Devices:=[Oдинаковые,[BJT,DC1,2]]:

ESolve(Q,`BJT-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`):

Высокодобротный режекторный фильтр на транзисторах

`DC1 модель BJT транзистора`

`Cистема Кирхгофа-Лапласа`

-V6/R7+(V4-V6)/`Rэб`-(V6-VOUT)/R6 = 0

(V4-V1)/R3+(V2-V1)*s*C2-(V1-`Vвх`)*s*C1 = 0

(`Vвх`-V3)/R1-(V3-V2)/R2-(V3-V4)*s*C3 = 0

(VOUT-V5)/`Rэб`-(V5-VB1)/R5-(V5-V2)*s*C4 = 0

(V5-V2)*s*C4+(V3-V2)/R2-(V2-V1)*s*C2 = 0

(V6-VOUT)/R6+(V5-VOUT)*beta/`Rэб`-(VOUT-V5)/`Rэб` = 0

-V4/R4+(V3-V4)*s*C3-(V4-V1)/R3+(V6-V4)*beta/`Rэб`-(V4-V6)/`Rэб` = 0

`Решения`

{V2, V5, V6, V1, V3, VOUT, V4}``

>MSpice v8.43: http://pspicelib.narod.ru

>Заданы узлы: {VINP, V12V} Источники: [Vвх, VB1, Jэ]

>Решения V_NET: [V2, V5, V6, V1, V3, VOUT, V4]

>J_NET: [Je, JVвх, JRэб, JVB1, JR5, JC4, JR4, JR1, JC1, JR6, JR2, JR7, JR3, JC2, JC3, JFт, JJэ, Jk, JT]

Найдем передаточную функцию фильтра. Для упрощения формул учтем, что для фильтра с мостом Вина должны выполняться следующие соотношения:

C1:=C: C2:=C: C3:=2*C: R1:=R: R2:=R: R3:=R/2:

VB1:=0: # при линейных моделях ПП

H:=simplify(VOUT/Vвх);

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

H := (`Rэб`*R7*C4*R5+R7*R6*C4*R5+R4*R6*C4*R5+beta^2*R4*R7*C4*R5+R6*beta^2*R4*C4*R5+R4*R7*C4*R5+`Rэб`*R6*C4*R5+`Rэб`*R7*beta*C4*R5+2*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*R7*s*C^2*R4*R5+4*s*C*R6*R4*R7*beta*C4*R5+4*R*s^2...

С такой формулой работать трудно!!! Тогда предположим, что beta= oo, C4=oo , R5=oo . Конечно, считать, что транзистор имеет бесконечной усиление, несколько грубовато, но для схемы эмитерного повторителя вполне уместно. Это позволяет получить простые формулы для предварительного расчета. Точные формулы с помощью Maple получить можно, но они будут очень сложными для оценки параметров фильтра (формулы займут несколько страниц). При настройке параметры схемы (добротность) легко скорректировать подбором резистора R6. Выполнив предельный переход, получим более простое выражение для операторного коэффициена передачи (1), более пригодного для анализа.

beta:=x: C4:=x: R5:=x:

H:=collect(limit(H,x=infinity),s): 'H'=%, ` (1)`;

H = ((C^2*R^2*R6+C^2*R^2*R7)*s^2+R6+R7)/((C^2*R^2*R6+C^2*R^2*R7)*s^2+4*s*C*R*R6+R6+R7), ` (1)`

Теперь найдем коэффициент передачи в частотной области, K=K(f), выполнив подстановку s=I*2*Pi*f .

Здесь I - мнимая единица, f - частота [Гц].

K:=simplify(subs(s=I*2*Pi*f,H)): 'K(f)'=%, ` (2)`;

K(f) = (4*Pi^2*f^2*C^2*R^2*R6+4*Pi^2*f^2*C^2*R^2*R7-R6-R7)/(4*Pi^2*f^2*C^2*R^2*R6+4*Pi^2*f^2*C^2*R^2*R7-8*I*Pi*f*C*R*R6-R6-R7), ` (2)`

Найдем частоту режекции (3).

Fp=I*solve(diff(K,f)=0,f)[2]: print(%,` (3)`);

Fp = 1/(2*Pi*C*R), ` (3)`

Частоту режекции удобно подстраивать выбором резистора R=R1=R2=2*R3.

R:=solve(%,R): print('R'=R,` (4)`);

R = 1/(2*Fp*Pi*C), ` (4)`

Полоса режекции по уровню 3 дБ

F_3dB:=solve(evalc(abs(K))=subs(f=0,K)/sqrt(2),f):

П:=simplify(F_3dB[4]-F_3dB[2]):

print('П'=П,` (5)`);

`П` = -4*R6*Fp/(R6+R7), ` (5)`

Добротность определяется как Q=Fp/П, отсюда

Q:=Fp/П: 'Q'=Q,` (6)`;

Q = -1/4/R6*(R6+R7), ` (6)`

Выразим передаточную функцию через характерестические параметры фильтра, выполнив подстановки R7=4*Qp*R6-R6, C=1/(2*Pi*R*Fp).

Получается очень удобная формула (7), позволяющая получить требуемую режекторную передаточную функцию по Лапласу, ни чего не зная об устройстве фильтра. Здесь Hp(s) - режекторная операторная передаточная функция, Fp - частота режекции, Qp - добротность режектора.

Hp:=simplify(subs(R7=4*Qp*R6-R6,C=1/(2*Pi*R*Fp),H)): 'Hp(s)'=Hp;

Hp(s) = Qp*(s^2+4*Fp^2*Pi^2)/(Qp*s^2+2*s*Fp*Pi+4*Qp*Fp^2*Pi^2)

Теперь найдем модуль режекторной функции в частотной области (8).

abs(Kp(f)) = simplify(expand(AVM(Hp,f)),'symbolic'), ` (8)`:

abs(Kp(f)) = Qp*(f^2-Fp^2)/collect(Qp^2*f^4-2*Qp^2*f^2*Fp^2+Qp^2*Fp^4+Fp^2*f^2,f)^(1/2), ` (8)`:

abs(Kp(f)) = Qp*(f^2-Fp^2)/(Qp^2*f^4+collect(-2*Qp^2*Fp^2+Fp^2,Fp)*f^2+Qp^2*Fp^4)^(1/2), ` (8)`;

Kp:=Qp*(f^2-Fp^2)/collect(Qp^2*f^4-2*Qp^2*f^2*Fp^2+Qp^2*Fp^4+Fp^2*f^2,f)^(1/2):

abs(Kp(f)) = Qp*(f^2-Fp^2)/(Qp^2*f^4+(-2*Qp^2+1)*Fp^2*f^2+Qp^2*Fp^4)^(1/2), ` (8)`

 Мы получили очень удобную формулу (8) для синтеза режекторной передаточной функции через характеристические параметры фильтра. Уе можно использовать для цифровых прототипов, при программировании фильтров на микроконтроллерах.

Пример расчета

Пусть нам требуется фильтр, обеспечивающий режекцию спектра звукового сигнала телевизионного вещания с центральной частотой Fp=6,5 МГц в полосе П=1МГц. Выберем С=51 пФ и, последовательно пользуясь формулами (4) и (6), рассчитаем остальные компоненты.

Fp:=6.5e6: П:=1e6: C := 51e-12;

C := .51e-10

Digits:=5: Q:='Fp/П'=Fp/П; Q:=Fp/П:

Q := Fp/`П` = 6.5000

R:='1/(2*Pi*Fp*C)'=evalf(1/(2*Pi*Fp*C)); R:=rhs(%):

R := 1/(2*Fp*Pi*C) = 480.14

Известно, что усилительные свойства транзистора зависить от тока эмитера.

В схеме эмитерного повторителя величина эмитерного резистора 1 кОм, обеспечит рабочий ток транзитора 6 мА при напряжении питания 12В, что достаточно для сохранения высокого усиления транзистора на высоких частотах.

Выберем R6+R7=1 кОм, тогда R6=(R6+R7)/4/Q=1K/4/Q, а R7=1K-R6.

R6:=1000.0/Q/4: print('R6'=R6); R7:=1000-R6: print('R7'=R7);

R6 = 38.462

R7 = 961.54

Построим график АЧХ модуля частотного коэффициента передачи нашего режекторного фильтра.

Для этого воспользуемся выражением (8) для модуля передаточной функции, подставив в него рассчитанные величины номиналов компонентов. Эти же величины, округленные до целого, указаны на схеме фильтра (рис. 1).

Values(AC,PRN,[]);Digits:=5:

Qp:= '1/4/R6*(R6+R7)'=evalf(1/4/R6*(R6+R7)); Qp:=rhs(%):

П:='4*R6*Fp/(R7+R6)'=evalf(4*R6*Fp/(R7+R6))*Unit([Hz]); П:=evalf(4*R6*Fp/(R7+R6)):

Fp:= '1/(2*Pi*C*R)'=evalf(1/(2*Pi*C*R))*Unit([Hz]); Fp:=evalf(1/(2*Pi*C*R)):

K:=simplify(expand(AVM(H,f))): print('abs(Kp(f))'=Kp); Digits:=10:

HSF([H],f=1e6..10e6,"3) semi[abs(Kp(f))]$500 режекторного фильтра |Kp(f)| ");

Qp := 1/4/R6*(R6+R7) = 6.5789

`П` := 4*R6*Fp/(R6+R7) = .98800e6*Unit([Hz])

Fp := 1/(2*Pi*C*R) = .64996e7*Unit([Hz])

abs(Kp(f)) = 6.5789*(f^2-.42245e14)/(43.282*f^4-.36146e16*f^2+.77241e29)^(1/2)

Высокодобротный режекторный фильтр на транзисторах

Скачать: BJT Filter 6.5MHz

Литература

  1. Петраков О. М. . Аналитические расчеты в электронике. Журнал СХЕМОТЕХНИКА №7, 2006г.
  2. Петраков О. М. Цикл статей "MathSpice - аналитический движок для OrCAD и MicroCAP", Журнал СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА, СТА-ПРЕСС, №5, №6, №7, №9, №10 2009 год. .
  3. Разевиг В. Д. Система проектирования OrCAD 9.2. СОЛОН. Москва 2001г.
  4. Ефимов И. П. Проектирование электронных фильтров: Методические указания по курсовому проектированию для студентов, обучающихся по направлению 5515.
  5. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров: Пер. с англ. Мир, 1984.- 320 с, ил.
  6. Волович Г. И. Аналоговые и цифровые устройства. 2005г.
  7. http://pspicelib.narod.ru Электронный САПР.
  8. http://pspice.narod.ru Автоматизация аналитических расчетов.

Автор: Олег Петраков, pspicelib@narod.ru; Публикация: www.cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Компьютеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Радио 1985 (архив за год)

журналы Сам 2005 (архив за год)

книга Повышение надежности работы масляных выключателей. Апольцев Ю.А., 1969

книга Самодельная ветросиловая установка. Перли С.Б., 1953

статья Измерительный узел для блока питания радиостанции

статья Экономичное фотореле

справочник Сервисные режимы телевизоров зарубежных телевизоров. Книга №5

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]