Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі

В [5] показано, що якщо в якості опору зворотного зв'язку ZОС використовувати паралельне з'єднання резистора і конденсатора:

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
,

а опір генератора Zг виконати у вигляді послідовного з'єднання резистора і конденсатора:

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
,

то комплексний коефіцієнт передачі пристрою наведеного на рис.13 буде:

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
,

якщо

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
. то утворюється широкосмуговий і смуговий фільтр з коефіцієнтом передачі (підсилення при Rос> RГ) рівним

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
.

Верхня і нижня граничні частоти такого фільтра будуть:

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
.

Якщо смуга пропускання такого фільтра

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі

буде достатньо широкою, то такий широкосмуговий підсилювач може бути використаний в якості імпульсного підсилювача. у якого час наростання фронту імпульсу складе:

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
а величина нормованого спаду плоскої частини імпульсу # 916; при невеликих його величинах (# 916;

5%). буде приблизно дорівнює

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі

де ТО-тривалість вхідного імпульсного сигналу прямокутної форми.

Якщо опір ZОС буде містити тільки резистор

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
. а опір Zг залишиться колишнім, то пристрій на рис.13 буде відповідати фільтру верхніх частот (ФВЧ) з комплексним коефіцієнтом передачі

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
.

Якщо ж

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
. то пристрій перетвориться в фільтр нижніх частот.

Слід зауважити, що такий підхід при проектуванні широкосмугових і імпульсних підсилювачів вимагає виконання посиленого нерівності

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі

і крім того відносно невеликого падіння посилення на граничних частотах

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі

зазвичай не перевищує 5 дБ. У цьому випадку спостерігається досить плоска АЧХ пристрою в області середніх частот. (Межі верхніх і нижніх частот не "налазять один на одного».

Нарешті, якщо виконати пристрій, де фільтри верхніх і нижніх частот працюють паралельно на суматор і постійна # 964; В буде більше постійної # 964; Н:

то пристрій представлене на рис.14 буде режекторним (загороджували) фільтром

Наведені соотношеніясправедліви, коли смуга пропускання операційного підсилювача (ОУ) значно більше робочих частот фільтра, його коефіцієнт посилення і вхідний опір нескінченно великі, тобто вважалося, що ОУ є ідеальним. У програмі MICRO-CAP-7 такий підсилювач описується моделлю першого рівня (level = 1) Однак в програмі передбачена можливість переходу на більш високі рівні (level = 2 і level = 3). [1, c.217]. Зокрема, при рівні level = 2 і level = 3 операційного підсилювача можна задавати кінцеву величину А - коефіцієнт посилення ОУ на постійному струмі. За замовчуванням величина цього коефіцієнта приймається рівною А = 2 10 +5. але є можливість його редагування. При другому рівні моделі ОУ покладається наявність двох полюсів підсилювача, перший з яких низькочастотний (домінуючий) визначає його смугу пропускання. Зміна цього полюса в програмі MICRO-CAP-7 здійснюється шляхом редагування величини, що має абревіатуру GBW (твір коефіцієнта підсилення А на частоту першого полюса- в українській транскрипції площа посилення). Таким чином, переходячи від ідеальної моделі ОУ до моделі другого рівня і спостерігаючи зміна частотних або перехідних характеристик синтезованих фільтрів, можна з використанням довідників вибрати тип реального операційного підсилювача, який буде забезпечувати технічні вимоги на розроблювальний пристрій. Наприклад, із заданою точністю посилення, смуги пропускання або часу наростання фронту і спаду плоскої частини імпульсу. Сказане ілюструється наступними співвідношеннями див.- [5, ч 2, с.26-27]. Наскрізне коефіцієнт передачі напруги операційного підсилювача, охопленого паралельної ООС по напрузі при обліку тільки кінцевого коефіцієнта посилення K0 і вхідний провідності gВХ ОУ відповідно до виражень стор.27 [5] буде:

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі

Якщо покласти тут gВХ = 0 (вхідний опір одно нескінченності), то останній вираз, буде:

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
.

При К0 = ∞ отримуємо відоме співвідношення

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
.

Замінимо в останньому виразі коефіцієнт посилення K0 на операційний коефіцієнт передачі

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
,

тобто перейдемо від моделі першого рівня ОУ до моделі операційного підсилювача другого рівня і з урахуванням тільки першого (домінуючого) полюса

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
і коефіцієнта посилення К0 на постійному струмі. Тоді отримаємо:

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
,

де

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
- еквівалентний коефіцієнт передачі пристрою з ОУ другого рівня, # 946; = Rос / RГ - коефіцієнт передачі пристрою з ідеальним операційним підсилювачем (першого рівня),
Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
-еквівалентна постійна операційного підсилювача охопленого паралельної ООС по напрузі.

Якщо в останньому виразі перейти до комплексної змінної

Проектування найпростіших широкосмугових, імпульсних, смугових і загороджують фільтрів на основі
,

то змінюючи параметри K0 і # 964; , З'являється можливість оцінити вплив неідеального операційного підсилювача другого рівня на коефіцієнт передачі широкосмугового або імпульсного підсилювача в порівнянні з в пристроєм при ідеальному ОУ, коли коефіцієнт передачі визначається тільки відношенням двох операційних виразів. ZOC (p) / Zг (p).

Як елементи ZOC (p) і Zг (p) можуть бути не тільки двухполюсники, але і більш складні структури, наприклад, четрирехполюснікі у вигляді подвійного Т-подібного мосту, лінії затримки і інші структури.