Активний RC-фільтр

rc-фільтр

Рис.5.2.1 Теоретична та експериментальна ЛАЧХ другої ланки.

Смуга пропускання 1-ї ланки фільтра:

Верхня та нижня межі смуги пропускання:

Добротність 1-ї ланки фільтра:

порядку

Рис.5.3.1 Теоретична та експериментальна ЛАЧХ фільтра 4го порядку.

Оскільки фільтр 4го порядку, то маємо 3 точки екстремуму:

Смуга пропускання фільтра:

Верхня та нижня межі смуги пропускання на рівні 3Дб:

940Гц та 1400 Гц;

Для наочності, наведемо теоретичну та експериментальну АЧХ для ланок 1 і 2, і для фільтра 4-го порядку на одному графіку в логарифмічному масшабі.

активний

Рис.5.3.2 Теоретична та експериментальна ЛАЧХ для ланок 1 2, і фільтра 4го порядку.

6.Розрахунок похибок

6.1Припустимі похибки вимірів.

6.2Розрахунок похибки роботи 1-ї ланки фільтра.

6.3Розрахунок похибки роботи 2-ї ланки фільтра.

δ(fр2) = [(1300 - 1280) / 1300] * 100% = 1,5%;

6.4Розрахунок похибки роботи досліджуваного фільтра 4-го порядку.

У роботі досліджувалися фільтри 2-го та 4-го порядку, активний фільтр 4-го порядку було зібрано на основі ланок другого порядку. Теоретичними даними для підтвердження експерименту стали теоретично розраховані добротність та смуги пропускання. Також теоретичними передумовами було те, що характеристики фільтра визначаються не ОУ аноміналами резисторів та конденсаторів.

Дослідження та розрахунок похибок показали, що фільтри працюють з високою точністю, похибки вимірів не перевищили допустимі похибки. Так для резонансних частот першої та другої ланки похибка не перевищила 1% та 1.5% відповідно, при допустимій похибці 10%. Так само похибка смуги пропускання склала 4% і 4.6% для 1-ї та 2-ї ланок, при допустимій похибці 14%. Похибка значення добротності становили 4.8% для 1-го ланки і 6% для 2-го ланки. Похибка смуги пропускання фільтра 4-го порядку виявилася дещо вищою і склала 6,9%.

Графіки експериментальних і теоретичних результатів для більшої наочності в логарифмічному масштабі по осі частоти можна спостерігати на Рис.5.1.1, Рис.5.2.1, Рис.5.3.1. На Рис.5.3.2 представлені АЧХ, як теоретичні, і експериментальні, для двох ланок і фільтра 4-го порядку.

Дослідження показало, що теоретичні очікування виправдалися, і характеристики фільтра залежать не від параметрів ОУ, а від значень елементів, що використовуються: резисторів і конденсаторів.