Print Friendly, PDF & Email

آزمایش اول-الف) فیلتر پائین گذر

 

فیلترهای فعال فیلترهایی هستند که برای ساخت آن‌ها از آپ امپ و خازن و مقاومت استفاده‌شده است . در ساختار این فیلترها سلف هیچ نقشی ندارد .

مزیت اساسی این فیلترها نسبت به فیلترهای پاسیو این  هست که در این فیلترها به دلیل بهره‌گیری از آپ امپ، امپدانس ورودی خیلی بالا و امپدانس خروجی خیلی پایین است. بنابراین بار اعمالی به خروجی فیلتر تأثیری در عملکرد فیلتر ندارد (برعکس فیلترهای پاسیو که برای بار مشخصی طراحی می‌شوند) و به دلیل همین خاصیت مهم است که این فیلترها را می‌توان به‌صورت زنجیره‌ای اجرا کرد چراکه هر طبقه مستقل عمل کرده و اثر بارگذاری روی طبقه‌ی بعد ندارد و بدین ترتیب می‌توان برای نیل به هدف مشخص چند عدد از این فیلترها را سنتز کرد و پشت سر هم وصل کرد.

ادمیتانس های ۱ تا ۵ معرف ادمیتانس های خازنی و مقاومتی هستند.

تابع تبدیل مدار فوق بصورت زیر بدست می آید:

با جایگذاری مقاومت به‌جای ادمیتانس های ۱و۳ و۴ خازن به‌جای ۲و ۵ فیلتر درجه ۲ پایین گذر حاصل خواهد شد.

تابع تبدیل فیلتر به‌صورت زیر خواهد بود:

در نهایت تابع تبدیل فیلتر پائین گذر درجه ۲ بصورت زیر بدست می آید:

فیلتر پایین گذر را برای دو حالت طراحی می کنیم:

حال با این مقادیر مدار را تکمیل و برای فرکانس‌های جدول زیر بهره و اختلاف‌فاز را به دست می‌آوریم:

فرکانس ۱۰۰ ۲۰۰ ۳۰۰ ۴۰۰ ۵۰۰ ۶۰۰ ۷۰۰ ۸۰۰ ۹۰۰ ۹۲۰ ۹۴۰ ۹۶۰
بهره ۱ ۱ ۱ ۱ ۱ ۰٫۹۸۵ ..۹۸۵ ۰٫۹۷ ۰٫۹۵ ۰٫۹۲ ۰٫۹ ۰٫۸۸
اختلاف‌فاز ۱۸۰ ۱۷۲ ۱۶۳ ۱۴۴ ۱۴۰ ۱۳۵ ۱۲۸ ۱۱۵ ۱۰۲ ۱۰۰ ۹۵ ۹۴٫۷
فرکانس ۹۸۰ ۱k ۱۰۲۰ ۱۰۴۰ ۱۰۶۰ ۱۰۸۰ ۱۱۰۰ ۱٫۵k ۲k ۳k ۴k ۵k
بهره ۰٫۸۵ ۰٫۸۵ ۰٫۸ ۰٫۸ ۰٫۸ ۰٫۷۵ ۰٫۷ ۰٫۵ ۰٫۴ ۰٫۲۵ ۰۲ ۰٫۱
اختلاف‌فاز ۸۰ ۹۰ ۷۵ ۷۵ ۷۰ ۶۳ ۶۰ ۵۵ ۳۵ ۲۰ ۱۲ ۰

 

نتیجه حاصل از تحلیل اسپایس این مدار به شکل زیر است :

برای بند (ب) که دقیقا مشابه بند (الف) ولی با ضریب کیفیت بالاتر است مقادیر المان های فیلتر را بدست می آوریم:

حال با مقادیر جدید دوباره مدار را بسته و جدول را کامل می‌نماییم:

 

فرکانس ۱۰۰ ۲۰۰ ۳۰۰ ۴۰۰ ۵۰۰ ۶۰۰ ۷۰۰ ۸۰۰ ۹۰۰
بهره ۱ ۱٫۰۵ ۱٫۰۸ ۱٫۱۶ ۱٫۲۷ ۱٫۳۷ ۱٫۷۵ ۲٫۲۵ ۳٫۲
اختلاف‌فاز ۱۸۰ ۱۸۰ ۱۸۰ ۱۸۰ ۱۷۰ ۱۶۸ ۱۶۰ ۱۵۰ ۱۳۷

 

فرکانس ۹۲۰ ۹۴۰ ۹۶۰ ۹۸۰ ۱K ۱۰۲۰ ۱۰۴۰ ۱۰۶۰ ۱۰۸۰
بهره ۳٫۴ ۳٫۷ ۴٫۴ ۴٫۸ ۵٫۲ ۵٫۱ ۵٫۶ ۵٫۵ ۵٫۴
اختلاف‌فاز ۱۳۷ ۱۳۰ ۱۲۳ ۱۱۳ ۱۱۳ ۱۰۹ ۹۰ ۹۰ ۸۰

 

فرکانس ۱۱۰۰ ۱۲۰۰ ۱۳۰۰ ۱۴۰۰ ۱۵۰۰ ۱۶۰۰ ۱۶۲۰ ۲K ۴K
بهره ۵ ۲٫۸ ۱٫۷۵ ۱٫۲۷ ۰٫۹۵ ۰٫۷۵ ۰٫۷ ۰٫۳۹ ۰٫۰۸
اختلاف‌فاز ۸۰ ۴۵ ۲۹ ۱۵٫۸ ۱۴ ۱۲٫۴ ۱۲ ۳ ۰

 

نتایج تحلیل اسپایس:

نتیجه: 

با افزایش ضریب کیفیت ( Q ) و درنتیجه کاهش مقدار آلفا، مشخصه فیلتر تیز می‌شود و شیب آن افزایش می‌یابد  و پهنای باند فیلتر کاهش می‌یابد .

آزمایشگاه الکترونیک ۳- آزمایش۱-الف فیلتر پائین گذر
دسته بندی شده در:                                    

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *