Перестраиваемый фильтр управляемый цифровым кодом

 

 

                                        Электрическая схема ФНЧ:

 

                             

 

Коэффициент передачи К(f) такой схемы равен:

 

                                                              (11)

 

R1=1КОм  ; R2=R1  ; C=5 нФ.

                                                

 

                                                                 ЛАЧХ фильтра

 

Рассчитаем подавление гармоник спектра сигнала в децибелах Kпод :

 

где к -номер гармоники;

 

 

 

Найдем коэффициент гармоник после ФНЧ, амплитуды гармоник станут соответственно:

 

                                                                                                (12)

 

      % (13)

        

что соответствует техническому задания (К_гарм < 1 %)

 

 

Но нам нужен перестраиваемый фильтр следовательно вместо резисторов будем использовать токовый ЦАП 572ПА1.

                                                                                             

                                                                                         1 - аналоговый выход 1

                                                      2 - аналоговый выход 2

3 - общий                                           4 - цифровой вход 1

5 - цифровой вход 2          

6 - цифровой вход 3          

7 - цифровой вход 4          

8 - цифровой вход 5          

9 - цифровой вход 6          

10- цифровой вход 7         

11- цифровой вход 8         

12- цифровой вход 9         

13- цифровой вход 10       

14- питание Uип (+)          

15- опорное напряжение Uоп      

16- вывод резистора обратной связи

 

Для реализации динамических свойств ЦАП на выходе нужно использовать быстродействующий ОУ с коэффициентом усиления по напряжению не менее 104.

В качестве ОУ выбираем быстродействующий К544УД2

Ku	fmax, ÌÃö	Uâûõ, Â	Uïèò, Â	Iïîò, ìÀ
20000	15	10	±15	7

Схема фильтра управляемого цифровым кодом:

R=10 КОм; n=10 (разрядность ЦАП).

 

Rmin=10 КОм              (14)

 

                        Rmax=10 МОм        (15)

 

 

Так как время установления выходного напряжения после подачи кода на

вход ЦАП tуст равно 5 мкс, соответственно частота дискретизации fдискр должна быть не более 200 кГц, а с учетом того что по теореме Котельникова синусоиду  можно восстановить лишь при наличии двух дискретов на период, то максимальная частота не может быть выше 100 кГц. То есть С равно:

 

  ; С= 1нФ    (К50‑6‑1нФх6.3 В); 

                

Данный фильтр управляется цифровым двоичным кодом N (этот код соответствует коду из синтезатора частот) следовательно изменяя код N будет изменяться

частота сигнала f_c, сопротивление резистивной матрицы ЦАП, постоянная времени интегратор t_и  и соответственно частота среза фильтра f_ср.

Вывод.

Т.о. блок возбуждения для вихретокового преобразователя обеспечивает подачу на накладной вихретоковый датчик синусоидального сигнала амплитудой 10 мА во всем диапазоне частот 1КГц-2.5 МГц, коэффициент гармоник сигнала при этом около 0.6%, что соответствует техническому задания.

Список используемой литературы.

 

1) Справочник "Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы", Москва, "Радио и связь" 1989 г.

2) Справочник "Изделия электронной техники. Цифровые микросхемы. Микросхемы памяти. Микросхемы ЦАП и АЦП", Москва, "Радио и связь" 1994 г.

3) Справочник "Резисторы", Москва, "Радио и связь" 1991 г.

4) Справочник "Расчет индуктивностей", Ленинград, "Энергия" 1970 г.

5) Справочник "Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий" том 2, Москва, "Машиностроение" 1986 г.

3) В.Н. Гусев, Ю.М. Гусев "Электроника", Москва, "Высшая школа" 1991г.

 

[RU1]