Анализ фильтра низких частот (страница 4)

Страница: 4/6

. Если ограничить ток заряда, мы ограничим скорость заряда. Таким образом

. (1.5)

Таким образом, при формировании усилительного блока 1 появляется необходимость выбора параметра . Выбор данного параметра возможен на основании выражения (1.5) с учетом того, что С1 выбрано ранее из соотношения (1.2). Тогда

. (1.6)

Моделирование ограничения выходного напряжения производится в выходном блоке путем введения нелинейного сопротивления, как это показано на рисунке 5.

Входной блок и усилительный блок 2 строятся аналогичным образом, как и в линеаризованной динамической модели.

Рисунок 5 - Моделирование ограничения выходного напряжения

а) схема выходного блока;

б) ВАХ нелинейного сопротивления

2 Расчетная часть

2.1 Исследование частотных характеристик схемы

Для исследования частотных характеристик необходимо применить линеаризованную схему замещения устройства. Это связано с тем, что в этом случае амплитуда выходной синусоиды достаточно мала для того, чтобы пренебречь нелинейностью.

На рисунке 6 представлена линеаризованная схема замещения устройства, составленная с использованием линеаризованной динамической модели операционного усилителя. В схеме произвольно расставлены направления протекающих токов и обозначены потенциалы узлов. Источник ЭДС на входе заменен на источник тока.

Воспользовавшись I законом Кирхгофа, составляем топологические уравнения для токов узлов.

(2.1)

Из системы (2.1) получаем систему дифференциальных уравнений

Text Box: Рисунок 6 - Линеаризованная динамическая схема замещения

(2.2)

Для практического расчета частотных характеристик обычно применяют отображения Лапласа исходной системы интегрально-дифференциальных (в нашем случае, просто дифференциальных) уравнений в комплексное пространство. Проделаем это с системой (2.2)