Zaloguj się
Wszystkie
24 lutego 2025
53
Pasmowoprzepustowy amplifiltr m.cz. (BPF)
Pierwowzorem projektu omawianego dalej filtru pasmowoprzepustowego był filtr kształtujący (ograniczający) pasmo sygnału dźwiękowego przenoszonego w torze klasycznej telefonii analogowej (tzw. usługa POTS), przy czym należy w tym miejscu uczciwie podkreślić fakt, że w praktyce użyteczny filtr powinien mieć znacznie bardziej strome zbocza. Jakkolwiek zrezygnowano z takiego podejścia z uwagi na implikacje w postaci znacznego wzrostu złożoności urządzenia docelowego i związanych z tym potencjalnych komplikacji implementacyjnych (artykuł ma charakter przede wszystkim edukacyjny). Do projektu przyjęto pasmo przenoszenia filtru w zakresie 300...3400 Hz przy tłumieniu –3 dB na jego krańcach. W głównym oknie aplikacji projektowej wybieramy odpowiedni prototyp filtru, a w kolejnym widoku wprowadzamy kluczowe założenia do projektu. Arbitralnie przyjęto realizację filtru czwartego rzędu o charakterystyce maksymalnie płaskiej (wg aproksymacji Butterwortha), a parametry w okienkach „Stopband” oraz „Center Frequency” dobrano tak, by uzyskać wymagane pasmo przenoszenia. Następne okno aplikacji (rysunek 21, widok „Circuit”) przybliża wstępny schemat projektowanego amplifiltru. Pozwala ono ustalić: zakres napięć zasilania wzmacniaczy operacyjnych, stopień swobody doboru elementów RC w obu stopniach filtru oraz aktywność funkcji autokompensacji przez aplikację parametru GBW wzmacniacza operacyjnego. W tym przypadku także zaingerowano w proporcje między elementami RC w pierwszym stopniu filtru „A” celem osiągnięcia odpowiednio wysokiej impedancji wejściowej układu w interesującym pasmie częstotliwości.
Do implementacji ponownie wybrano topologię Sallen-Key. Rysunek pokazuje okno, w którym można wprowadzić dozwolone tolerancje parametrów kluczowych elementów filtru oraz preferowane typoszeregi elementów RC wraz z charakterystyką częstotliwościową projektowanego filtru (widok: „Magnitude (dB)”) z błękitnymi polami potencjalnych odstępstw od właściwości dokładnego prototypu filtru.
Na ilustracji wyodrębniono układy zasilania i polaryzacji, jak również właściwą implementację amplifiltru. Dobór częstotliwości pomiarowych uwzględnia kształt charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej prototypu układu. Wygładzona czerwona linia trendu dobrze pokrywa się z niebieską linią odpowiadającą rzeczywistym pomiarom. Obie krzywe również bardzo zadowalająco zgadzają się z charakterystyką prototypowego filtru, co wskazuje na poprawność opracowanego projektu oraz wykonanych pomiarów.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
