ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ АКТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ Ε-СЛОЯ


https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-3-126-135

Полный текст:


Аннотация

Цель. Статья посвящена разработке метода проектирования аналоговых, в том числе активных фильтров, отличающегося от известных методов использованием принципиально иного подхода к выбору критериев оптимизации.

Метод. Большинство современных методов рассчитывают параметры образующих фильтр  электронных компонентов исходя лишь из обеспечения требуемых значений коэффициентов полинома передаточной функции. При этом обеспечение требуемой стабильности и  воспроизводимости характеристик фильтра достигается преимущественно технологическими приемами, например, за счет использования прецизионных элементов. В то же время  достичь аналогичного эффекта можно и иным способом, а именно рациональным выбором  значений параметров компонентов схемы. Такой подход возможен в силу того, что при  расчете имеется возможность выбирать значения отдельных компонентов схемы  произвольным образом, а необходимые значения коэффициентов полинома передаточной  функции получать подбором значений оставшихся элементов. Таким образом, решая оптимизационную задачу, можно добиваться наилучших результатов проектирования в соответствии с выбранным критерием качества.

Результат. В работе предлагается за основу такого критерия выбрать модель ε-слоя, в  соответствии с которой отклонения передаточной функции, либо пропускаемого через  фильтр сигнала должны минимально отличаться от заданного вида и лежать в пределах  заданного слоя либо во всей области определения функции или сигнала, либо в заданном наиболее важном диапазоне.

Вывод. В соответствии с предложенным подходом был разработан программный комплекс для расчета активных фильтров. Выполненные с его применением расчеты и  экспериментальные исследования подтвердили продуктивность применения.


Об авторах

В. А. Пыльский
Алтайский государственный технический университет
Россия

656038, Алтайский край, г. Барнаул, пр. Ленина, 46, Россия

магистрант



А. Г. Якунин
Алтайский государственный технический университет
Россия

656038, Алтайский край, г. Барнаул, пр. Ленина, 46, Россия

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информатики, вычислительной техники и информационной безопасности



Список литературы

1. Тушев А.Н. Методы расчета активных фильтров в медицинских диагностических системах: Дис. /Алт.гос.технолог. ун-т им. И.И. Ползунова. – Брн.,1997. URL: http://tekhnosfera.com/metody-raschetaaktivnyh-filtrov-v-meditsinskih-diagnosticheskih-sistemah.

2. Wang Yu (王彧), Liu Jing (刘静), Yan Na (闫娜), Min Hao (闵昊) A low-noise widely tunable Gm-C filter with frequency calibration// J. Semicond. 2016.- Vol 37.- №9 095002 doi:10.1088/1674-4926/37/9/095002.- URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4926/37/9/095002/pdf -

3. Wakamatsu T, Yamanashi Yu, Yoshikawa N. High-Speed Superconductive Decimation Filter for Sigma-Delta Analog to Digital Converter // Journal of Physics: Conference Series, 2017 1742-6596 Vol 87, confrence 1, 012068 doi:10.1088/1742-6596/871/1/012068.- URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/871/1/012068/pdf

4. Boustani B., Torabi S., Javaherian A., Mortazavi S.A. Ground roll attenuation using a curvelet-SVD filter: a case study from the west of Iran / J. Geophys. Eng. 2013,10 055006 doi:10.1088/1742-2132/10/5/055006 URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-2132/10/5/055006/pdf

5. Filters. URL: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-8/what-is-a-filter/

6. Расчет аналогового фильтра. Постановка задачи и способы аппроксимации АЧХ идеального нормированного ФНЧ. URL: http://www.dsplib.ru/content/filters/ch2/ch2.html

7. Second Order Filters. URL: http://www.electronics-tutorials.ws/filter/second-order-filters.html

8. Vizmuller, P. RF Design Guide: Systems, Circuits, and Equations. – Artech House, 1995. – С. 81-84.

9. Miroslav D. Lutovac. Filter Design for Signal Processing using MATLAB© and Mathematica©. – New Jersey, USA.: Prentice Hall, 2001

10. Williams Artur B. Analog Filter and Circuit Design Handbook. – NY.: Mc Graw Hill, 2006.-619 с.

11. M.E. Van Valkenburg. Analog Filter Design. – NY.: Oxford University Press, 1982. – 607с.

12. Bowick C. RFCircuit Design. - .UK: Newnes, 2008. – 242 с.

13. Palmer R. An Introduction To RF Circuit Design For Communication Systems. – Canada.: VE7AP, 2016. – 335с.

14. Лэм Г. Аналоговые и цифровые фильтры. Расчет и реализация. Пер. с англ. Г. Лэм. -М.: Мир, 1982. - 592 с.

15. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров. Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. -320 с.

16. Karki J. Active Low-Pass Filter Design //Application Report SLOA049A – Texas Instument, October 2000. 24pp. -URL: http://www.science.unitn.it/~bassi/ Signal/TInotes/ sloa049.pdf

17. Lacanette K. A Basic Introduction to Filters - Active, Passive, and Switched-Capacitor//National Semiconductor Application Note 779, April1991.-22pp. URL: http://www.science.unitn.it/~bassi/Signal/TInotes/sloa049.pdf

18. Сучкова Л.И., Якунин А.Г. Нахождение интервальных оценок параметров квазидетерминированных процессов с применением модели слоя//Материалы Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы математики и механики»- Самара, 2013. – С. 151-153.

19. Сучкова Л.И., Якунин А.Г. Прогнозирование нештатных ситуаций в системах контроля и управления на основе модели слоя Л.И.//Материалы 10 Международной конференции «Измерение, контроль, информатизация». - Барнаул: АлтГТУ, 2009.- С. 103-105.

20. Сучкова Л.И., Якунин А.Г. Оценка параметров квазидетерминированных информативных сигналов методом слоя Л.И.//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. № 4 -2011. - С.11-22.

21. Якунин А.Г. Тищенко А.Н. Применение моделей ε-слоев для моделирования сигналов ОЭПП. // Измерения и контроль при автоматизации производственных процессов. Барнаул, АлтГТУ, 1994.

22. Ханзел Г. Е. Справочник по расчету фильтров. Пер. с англ. В.А. Старостина - М.: Советское радио, 1974. - 286 с.

23. Джонсон Д. Справочник по активным фильтрам. Пер с англ. Д. Джонсон. – М. 1983. -128 c.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Пыльский В.А., Якунин А.Г. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ АКТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ Ε-СЛОЯ. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2017;44(3):126-135. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-3-126-135

For citation: Pylsky V.A., Yakunin A.G. PROGRAM COMPLEX FOR THE CALCULATION AND DESIGN OF ACTIVE FILTERS BASED ON THE E-LAYER MODEL. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2017;44(3):126-135. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-3-126-135

Просмотров: 153

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)