By Lutz Wangenheim

ISBN-10: 3540717374

ISBN-13: 9783540717379

Elektronische clear out spielen eine herausragende Rolle in allen Bereichen der modernen Nachrichten-, Mess- und Regelungstechnik. Insbesondere durch die stürmische Entwicklung im Bereich der drahtlosen Kommunikationstechnik und der mobilen Dienste haben sich innerhalb der letzten Jahre für die Analogtechnik ganz neue Herausforderungen und zusätzliche Anwendungsbereiche ergeben.

Dieses Buch macht den Leser mit den modernen Methoden der analogen Signalverarbeitung bekannt – in einem Umfang und Detaillierungsgrad, den derzeit kein anderes deutschsprachiges Fachbuch erreicht. Der Leser wird auf diese Weise befähigt, in einem systematischen Auswahlprozess das richtige filter out für eine bestimmte Anwendung auszuwählen und zu entwerfen. Mit dieser Zielsetzung stellt das vorliegende Buch eine Einführung in die Systemtheorie und die Praxis des Entwurfs aktiver Filterschaltungen dar.

Inhaltliche Schwerpunkte

  • Systemtheoretisches Fundament,
  • Schaltungstechnik aktiver Baugruppen (Verstärker, Integratoren, Impedanzkonverter) mit herkömmlichen und neuartigen Verstärker-ICs,
  • Entwurf, Berechnung und Vergleich unterschiedlicher Filterstrukturen,
  • Einsatz von PC-Programmen beim Filterentwurf,
  • Entwurf und Simulation von Switched-Capacitor-Filtern,
  • Sinus-Oszillatoren mit integrierten Verstärkern.

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P  Bei jeder Erhöhung des Zahlenwertes von ω um den Faktor 10, sinkt damit der Betrag A um 40 dB. Der Amplitudengang der Tiefpassfunktion zweiten Grades, Gl. 37), nähert sich also mit wachsender Frequenz asymptotisch einem Abfall von 40 dB pro Dekade (bzw. 12 dB pro Oktave). In Verallgemeinerung dieser Aussage gilt, dass auch für Tiefpassfunktionen höheren Grades (n >2) der Wert n den Abfall des Amplitudengangs für Frequenzen weit oberhalb der Polfrequenzen bestimmt. Dieser Abfall nähert sich dabei einer Asymptote mit der Steigung m: m =-20n dB/Dekade bzw.

Als typisches Kennzeichen der Butterworth-Charakteristik ist für alle Teilstufen ΩP=1, also ωP=ωD=ωG. Zur Illustration sind die Betragsfunktionen (Amplitudengang) für den Butterworth-Tiefpass zweiten und vierten Grades in Abb. 11 dargestellt. 1 Poldaten, Butterworth-Tiefpass, ΩP=ωP/ωD Grad n 2 3 4 5 6 Stufe 1 QP1 ΩP1 1 0,7071 Pol reell 1 1 0,5412 1 Pol reell 1 0,5176 Stufe 2 QP2 ΩP2 – – 1 1 1 1,3065 1 0,6180 1 0,7071 Stufe 3 QP3 ΩP3 – – – – – – 1 1,6180 1 1,9318 A(Ω) A0 AD = A0 2 n=2 n=4 0 1,0 2,0 3,0 Ω=ω/ωD Abb.

Tabelle der Poldaten Eine Untersuchung der Polverteilung für die Tschebycheff-Charakteristik zeigt, dass alle Pole in der linken s-Halbebene auf einer Halbellipse angeordnet sind. 2 sind die Poldaten ΩP=ωP/ωD und QP für die Filtergrade n=2, 3 und 4 aufgelistet – jeweils für die drei Welligkeiten w=0,5 / 1 / 3 dB. Im Hinblick auf die Serienschaltung einzelner Teilfilter in der Form nach Gl. 46) sind die Poldaten den einzelnen Stufen ersten bzw. zweiten Grades mit steigender Polgüte zugeordnet. Hintergrund dafür ist die Aussteuerungsfähigkeit der Verstärker.

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Aktive Filter und Oszillatoren: Entwurf und Schaltungstechnik mit integrierten Bausteinen by Lutz Wangenheim


by George
4.2

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