Генератор стабильных токов и напряжений

Используется в стабилизаторах тока и напряжения и для питания измерительных схем. В этом случае, они являются управляемыми, т.е. Генераторы тока задают текущее значение тока в полном соответствии с управляющим сигналом. Коэффициент передачи измеряется в сименсах.

Рисунок 46: ГСТ

Uвх-=Uвх+=Uвх

Iн=Uвх-/R-Iсм

Iсм – погрешность. В качестве нагрузки могут использовать какие-либо элементы (светодиоды итп). Нагрузка должна быть такой, чтобы можно было задать ток, однозначно связанный с напряжением.

Активные фильтры

Представляют собой частотно зависимые устройства, предназначенные для изменения спектрального состава сигнала. Используется для выделения требуемых частотных составляющих сигнала. Периодический аналоговый сигнал имеет линейный спектр, который состоит из составляющих, отличающихся на фиксированную частоту. У реальных сигналов спектр всегда ограничен.

Рисунок 47:

S(w) = a0/2+summ(akcoskw+bkcoskw), k = 1, 2, 3... (разложение по теореме Фурье) Простейший гармонический сигнал:

Рисунок 48:

23

Если присутствуют две составляющие:

Рисунок 50:

Рисунок 49:

В противофазе:

Рисунок 52:

Рисунок 51:

Для изменения спектра сигнала выпускают приборы — анализаторы спектра. Для стационарных сигналов спектр не изменяем. Если спектр изменяем во времени, то имеет место модуляция. Селективные усилители используют для ограничения спектра, для выделения и усиления некоторой области спектра, а также подавления помех: внешних, и внутренних шумов. Перед аналого-цифровым преобразованием необходимо выполнить операцию по ограничению спектра.

24

Классификация фильтров

Рисунок 54: Пассивный фильтр Рисунок 53: Активный

фильтр

1.По использованию в структуре фильтра усилительных элементов и способов формирования частотной характеристики (пассивная, активная). Пассивные — используются в целях питания. Используются обратные связи.

2.Характерной чертой активных фильтров является наличие частотной зависимых обратных связей. При этом возможно получение селективных свойство, что недостижимо для пассивных фильтров.

3.По виду частотной характеристики.

Рисунок 57: ФНЧ Рисунок 58: ФВЧ Рисунок 56: ПФ Рисунок 55: РФ

Часто используются гребенчатые АЧХ. Они требуются для передачи периодических сигналов и подавления помех на частотах спектра сигнала.

3.Аналоговые и цифровые.

Ваналоговых преобразованиях основной величиной является напряжение или ток, они непрерывны по своей природе. Такие фильтры выполняются на усилителях, сопротивлениях, емкостях.

Электрические – выполняются на конденсаторах и катушках индуктивности.

Электромеханические фильтры – принцип действия основан на магнитострикции материалов. Магнитострикиця – изменение размеров при изменении индукции магнитного поля в материалах. Используется также электрострикция – изменение размеров при изменениях электрического поля.

Рисунок 59: Структурная схема электромеханического фильтра

25

Рисунок 60:

Рисунок 61:

Такие фильтры работают на частотах до 100 кГц. Используются в связных системах, обычно работают в качестве фильтрах промежуточных частот.

Пьезоэлектрические фильтры. Пьезоэлеткрический резонатор представляет собой пьезо кристалл. Пьезоматериал состоит из 2 жестких кристаллических решетках, которые связаны между собой слабо, и если его сжимать, решетки смещаются одна относительно другой.

Электрические параметры фильтров

Неравномерность АЧХ . Число выбросов определяется порядком фильтра. Это определяется числом RC цепочек.

Рисунок 63: Рисунок 64:

Крутизна ската АЧХ – для фильтра первого порядка – 20 дБ на декаду или 6 дБ на октаву. fp=sqr(f1*f2);

26