Abstrakt

W pracy przedstawiono ogólny model filtru aktywnego RC opartego na wzmacniaczach odwracajacych faze. Model analizowany jest przy użyciu równań macierzowych. Podano jawną formułę określającą funkcję przenoszenia filtru w ogólnym przypadku. Przedstawiono rozszerzenia modelu pozwalające uwzgledniać nieidealność wzmacniaczy operacyjnych, w tym skończone wzmocnienie i pasmo przenoszenia oraz niezerową rezystancję wyjściową. Wyprowadzono również ogólne formuły pozwalające wyznaczyć odniesione do wejścia widmo szumów dla dowolnego filtru rozważanej klasy. Otrzymane wyniki teoretyczne zostały zweryfikowane poprzez porównanie z wynikami otrzymywanymi za pomocą symulatora SPICE dla wybranych przykładów filtrów dolnoprzepustowych: filtru Czebyszewa 3-go rzędu oraz filtru Butterwortha 5-go rzędu. Dzięki sformułowaniu modelu w języku algebry liniowej może on być łatwo zaadoptowany do użycia we wspomaganym komputerowo projektowaniu i optymalizacji filtrów aktywnych RC. Jako ilustrację, przedstawiono zastosowanie modelu do rozwiązania praktycznych problemów: określenia wymagań projektowych dla wzmacniacza operacyjnego jako elementu aktywnego w dolnoprzepustowym filtrze Czebyszewa trzeciego rzędu dla zastosowań w części analogowej modemu VDSL, oraz optymalizacji parametrów szumowych tegoż filtru.

Cytowania

Autor (1)