Содержание
Содержание
Введение 3
1 Исходные данные 5
2 Общие сведения о фильтрах 7
3 Расчет схемы 11
4 Выбор элементов схемы 20
5 Анализ точностных характеристик схемы 22
Заключение 25
Список использованной литературы 26
Выдержка из текста
Введение
По мере развития микроэлектронных технологий цифровая обработка сигналов получает все большее распространение, проникая даже в традиционные «аналоговые» области радиоэлектроники, электротехники и электроэнергетики.
Однако прежде чем попасть в цифровой процессор сигналов, микроконтроллер или компьютер сигнал должен пройти ряд подготовительных этапов, составляющих основу предварительной обработки информации.
К таки этапам относятся нормализация или масштабирование входного аналогового сигнала, заключающееся в согласовании диапазона изменения аналогового сигнала с входным диапазоном аналого-цифрового преобразователя.
Затем аналоговый сигнал проходит через фильтр нижних частот, ограничивающий сверху спектр обрабатываемого сигнала, чтобы избежать явления наложения спектров сигналов вследствие их периодизации при дискретизации в соответствии с теоремой Котельникова.
Затем аналоговый сигнал поступает в аналого-цифровой преобразователь, в котором изменяет свой вид, превращаясь из континуального во времени и по амплитуде сигнала в последовательность дискретных отсчетов, квантованных по уровню.
При этом все этапы подготовительной обработки сигнала должны сохранить основные информативные параметры сигнала, не внося в сигнал недопустимо больших искажений и погрешностей.
Таким образом, задача проектирования входных нормализаторов сигналов с фильтром нижних частот, что является темой настоящего курсового проекта, не только является актуальной, но и широко распространена в практике инженерных расчетов.
В качестве элементной базы устройств предварительной обработки сигналов широко применяются интегральные схемы операционных усилителей. Эти микросхемы находят широчайшее применение практически во всех областях использования аналоговой техники и технологии обработки сигналов, включая измерительную технику, медицинскую электронную аппаратуру, приборы многоканальной электосвязи и т.д.
Одной из областей применения операционных усилителей являются схемы активных RC-фильтров различных порядков, формирующие заданные амплитудно-частотные характеристики проектируемых устройств. Как правило, такие устройства работают на переменном токе в заданном частотном диапазоне и предназначены для подготовки аналогового сигнала к процедуре аналого-цифрового преобразования.
Разработке одного из таких устройств в соответствии с заданием на проектирование и посвящен данный курсовой проект.
Настоящая пояснительная записка содержит введение, основную часть, состоящую из 5 глав, заключение, а также список использованной литературы из 15 позиций.
Список использованной литературы
Список использованной литературы
1. Абрамов К.Д. Схемотехника устройств на операционных усилителях: Учебное пособие. – Харьков: Харьк. авиац. ин-т, 2008. – 77 с.
2. Аксенов А.И., Нефедов А.В. Резисторы, конденсаторы, провода, припои, флюсы: Справочное пособие. – М.: Издательство «Солон-Р», 2000. – 240 с.
3. Ашанин В.Н., Исаев С.Г., Ермаков В.В. Схемотехника: учебное пособие. Часть 1: Аналоговая схемотехника. – Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2007. – 268 с.
4. Горячева Г.А., Добромыслов Е.Р. Конденсаторы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1984. – 88 с.
5. Гутников В.С. Фильтрация измерительных сигналов. – Л.: Энергоатомиздат, 1990. – 192 с.
6. Добротворский И.Н. Теория электрических цепей: Учебник для техникумов. – М.: Радио и связь, 1989. – 472 с.
7. Марше Ж. Операционные усилители и их применение. – Л.: Энергия, 1974. – 216 с.
8. Перебаскин А.В., Бахметьев А.А., Колосов С.О. и др. Интегральные схемы. Операционные усилители. Том 1. – М.: Физматлит, 1993. – 240 с.
9. Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций. – 4-е изд. – СПб.: КОРОНА принт, 2004. – 416 с.
10. Прянишников В.А., Петров Е.А., Осипов Ю.М. Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах: Практическое пособие. – СПб.: КОРОНА-Век, 2007. – 336 с.
11. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник / Н.Н. Акимов, Е.П. Ващуков, В.А. Прохоренко, Ю.П. Ходоренок. – Мн.: Беларусь, 1994. – 591 с.
12. Резисторы: Справочник / В.В. Дубровский, Д.М. Иванов, Н.Я. Пратусевич и др.; Под ред. И.И. Четверткова и В.М. Терехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1991. – 528 с.
13. Справочник по активным фильтрам / Д. Джонсон, Дж. Джонсон, Г. Мур. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 128 с.
14. Хьюлсман Л.П., Аллен Ф.Е. Введение в теорию и расчет активных фильтров. – М.: Радио и связь, 1984. – 384 с.
15. Широкополосный быстродействующий операционный усилитель с полевыми транзисторами на входе 544УД2: Справочный листок. – www.vostok.nsk.su/files/pdf/544UD2.pdf.