John Guy, Maxim Integrated Products
EDN
Недостатком многих схем режекторных фильтров, подавляющих сигналы в узкой полосе частот и пропускающих все остальные, является взаимное влияние допусков номиналов компонентов. Схема, изображенная на Рисунке 1, позволяет обойти это ограничение и легко вычислять параметры элементов для требуемой частоты подавления.
 |
||
| Рисунок 1. | Суммирование входного сигнала VIN с выходным сигналом фазового фильтра на микросхеме IC1 дает результирующий отклик, аналогичный отклику режекторного фильтра. |
|
Два каскада фазового фильтра IC1A и IC1B на частоте среза создают точный фазовый сдвиг 180°. Каждый усилитель микросхемы IC1 содержит согласованные с точностью 0.1% резисторы, определяющие их коэффициенты усиления. В большинстве приложений такая высокая точность позволяет отказаться от подстроечных элементов. В результате суммирования этого сдвинутого по фазе сигнала с входным сигналом формируется частотная характеристика схемы, типичная для полосно-заграждающего (режекторного) фильтра.
На низких частотах, где импеданс C2 незначителен, схема представляет собой повторитель напряжения и фазу сигнала не инвертирует. Однако на высоких частотах этот конденсатор действует как короткое замыкание, что превращает усилитель в инвертор с единичным усилением и соответствующим сдвигом фазы на 180°. Действие результирующего фазового фильтра эквивалентно влиянию простой однополюсной RC-цепи и создает фазовый сдвиг 90° на резонансной частоте, равной 1/2pR1C1 и 1/2pR2C2.
R1, R2, C1 и C2 влияют только на частоту режекции, но не на ее глубину. Напротив, интегрированные в IC1 резисторы оказывают влияние только на глубину режекции. Если вам потребуется более высокая точность настройки частоты подавления, подберите соответствующие номиналы R1, R2, C1 и C2, или же просто обеспечьте подстройку сопротивления одного из двух резисторов. Микросхема IC2 прецизионного дифференциального усилителя в этой схеме используется в качестве согласованного суммирующего усилителя. Обратите внимание, что инвертирующий вход оставлен неподключенным.
 |
||
| Рисунок 2. | При допускаемых отклонениях 5% для сопротивлений резисторов R1, R2 и 10% для емкостей конденсаторов C1, C2 частота среза равна приблизительно 99 Гц. |
|
На Рисунке 2 показана характеристика схемы, в которой использовались неподобранные резисторы и конденсаторы с допускаемыми отклонениями номиналов 5% и 10%, соответственно. Чтобы увеличить глубину режекции, можно подстроить схему, добавив 100-омный резистор последовательно с выводом 3 микросхемы IC2. Кроме того, для того чтобы иметь возможность установки максимального подавления на требуемой частоте, последовательно с выводом 1 микросхемы IC2 вы можете включить подстроечный резистор 200 Ом.
Купить MAX4075 на РадиоЛоцман.Цены
