Выбор схемы полосового фильтра .

Micro-Cap предлагает 8 схем для моделирования: Acker-Mossberg, Sallen-Key, MFB, Tow-Thomas, Fleischer-Tow, KHN, DABP, Tow-Thomas2. На панели задач найти Design ->Active Filters. Выбрать ячейку Implementation-> Circuit. Затем левой кнопкой мыши выбрать нужную схему.

 

При выборе операционного усилителя мною была использована схема Acker-Mossberg. Посмотрим, как будут выглядеть АЧХ фильтра с операционным усилителем TL054AC при использовании других схем.

 

Рис. 7. АЧХ полосового фильтра с операционным усилителем TL054AC с использованием схемы Sallen-Key.

 

Рис. 8. АЧХ полосового фильтра с операционным усилителем TL054AC с использованием схемы MBF.

 

Рис. 9. АЧХ полосового фильтра с операционным усилителем TL054AC с использованием схемы Tow-Thomas.

 

Рис. 10. АЧХ полосового фильтра с операционным усилителем TL054AC с использованием схемы Fleisher-Tow.

 

Рис. 11. АЧХ полосового фильтра с операционным усилителем TL054AC с использованием схемы KHN.

 

Рис. 12. АЧХ полосового фильтра с операционным усилителем TL054AC с использованием схемы DABP.

 

Рис. 13. АЧХ полосового фильтра с операционным усилителем TL054AC с использованием схемы Tow-Thomas 2.

 

Как видно из рисунков, отражающих АЧХ полосового фильтра с операционным усилителем TL054AC при использовании различных схем фильтра, наилучшими среди всех испробованных схем оказались: Tow-Thomas, Fleisher-Tow, DABP, Tow-Thomas 2. Однако при использовании схем Tow наблюдаются более значительные отклонения по амплитуде от идеальной характеристики. Схема DABP не имеет столь значительных отклонений по амплитуде, однако заметны довольно сильные искажения в частотной области.

Т.о. использованная мною схема Acker-Mossberg позволяет максимально приблизить характеристику фильтра с операционным усилителем TL054AC к идеальной. Я остановлюсь на ней.

Ниже на рис.14-22 приведены непосредственно схемы фильтров.

 

Рис.14. Схема Acker-Mossberg активного RC-фильтра с идеальными элементами.

 

Рис.15. Схема Sallen-Key активного RC-фильтра с операционным усилителем TL054AC.

 

 

Рис.16. Схема Acker-Mossberg активного RC-фильтра с операционным усилителем TL054AC.

 

Рис.17. Схема MFB активного RC-фильтра с операционным усилителем TL054AC.

 

Рис.18. Схема Tow-Thomas активного RC-фильтра с операционным усилителем TL054AC.

 

Рис.19. Схема Fleischer-Tow активного RC-фильтра с операционным усилителем TL054AC.

Рис.20. Схема KHN активного RC-фильтра с операционным усилителем TL054AC.

 

Рис.21. Схема DABP активного RC-фильтра с операционным усилителем TL054AC.

 

Рис.22. Схема Tow-Thomas 2 активного RC-фильтра с операционным усилителем TL054AC.

 

 

Выбор типов RC -элементов.

Выбор RC-элементов следует проводить после того, как подобраны операционные усилители (в зависимости от количества операционных усилителей в схеме) и сама схема. Для выбора RC-элементов необходимо на панели задач найти Design ->Active Filters, выбрать ячейку Implementation->.

 В окошке найти Resistor Values и Capacitor Values. Перед словом exact убрать галочки.

С помощью нажатия Browse выбрать типы резистора и конденсатора, например Meta l. Res и Polypro 1.cap. Необходимо также учитывать фактор шкалы, чтобы подобрать резисторы и конденсаторы, совпадающие со значениями ряда E192. Для этого необходимо на панели задач найти Design ->Active Filters, выбрать ячейку Implementation->. Затем выбрать Impedance Scale Factor. У меня получилось осуществить подбор  при Impedance Scale Factor = 1.1