Помогите пожалуйста правильно подставить данные в программу FilterPro от TI при расчете ФНЧ:

Gain (A0) = (1V/V 0dB ???)
Passband Frequency (fc) =
Allowable Passband Ripple (Rp) = (3дБ при Баттерворте ???)
Stopband Frequency (fs) =
Stopband Attenuation (Asb) =

Разрядность АЦП МК ATmega16 составляет 10 бит, что при преобразовании дает 2^10=1024 уровней динамического диапазона или 20*log(2^10)=60,2 дБ. Для уменьшения погрешностей АЦП частота дискретизации должна составлять максимум 15 кГц. Согласно теореме о дискретном представлении (теорема Котельникова), частота дискретизации должна быть, по крайней мере, в два раза большей частоты сигнала. Таким образом, максимальная частота сигнала равна 15 / 2 = 7,5 кГц.

Если не названа тема диплома и нет элементарного ТЗ, то вся наша помощь Вам - коту под хвост.
С другой стороны, помощь не заменит самостоятельной работы над дипломом.
Так, что увы, рекомендация одна - учиться.

Да, тяжелый случай.
У простых АЦП есть частоты (для простоты и тех, кто в танке):
1. Частота отсчетов - fАЦП. Обычно выбирается исходя из требований к максимальной частоте аналогового сигнала на входе или выбирается сначала, а потом определяется махимальная допустимая частота аналогового сигнала (в зависимости от имеющихся требований) (см также п.3),
2. Тактовая частота - тактовая частота цифровой части/интерфейса, которая подается на АЦП для работы его логики над преобразованием. Например, на каждый отсчет АЦП последовательного приближения (SAR) приходится много тактов (например, 22 - 26, в зависимости от семейства, может быть больше). Для других типов - число другое.
3. Максимальная частота входного (аналогового) сигнала. Требует применения теоремы отсчетов - чтобы в идеале «на вход АЦП не вносились частоты выше fАЦП/2». Но это идеальный теоретический предел, от которого надо отступать и использовать вместо двойки (fАЦП/2) число побольше (см. сообщение #9).
Все 3 указанные частоты АЦП можно назвать "частотами его работы".

Взял материал из книги "Джонсон Д.Справочник по активным фильтрам. 1983", начал делать расчет. Ни чего не пойму, при K=1 в расчете R2, как не крути, под корнем получается отрицательное значение. Как же быть?

Наверное, имелось в виду в расчете R1 - там корень. Используйте СИ рассчетные величины: Фарады, Омы, Герцы. Проверьте, у меня нормально - второй член под корнем при К=1 равен 0, первый член под корнем (В*В примерно 0.5), далее вычитается малое значение.

У меня как то так...

А у Джонсонов как то так...

Можно по подробнее, что не так? Это то что под корнем.

Под конем величина больше 0.
Пож-ста, цифры уж сами...

У меня же так и есть, только под корнем < 0.

Все же невооруженным взглядом вижу разницу у Вас в экселе и у меня. У Вас фрмула не такая под корнем и какие-то С3 и С4 и B2 (в рассчетах участвует только В и он у Вас в таблице), отсутствующие в колонках таблицы. Но результат - под корнем действительно <0.
Похоже у Джонсонов негладко написано. Рассчет приводится для Сален-Ки с коэффициентом усиления >1. Посмотрел англ. вариант - то же самое.
Для К=1 посмотрите пристегнутый материал (стр. 15-17, 16.3.2 Second-Order Low-Pass Filter). Чтобы правильно использовать коэфф. Баттерворта, обратите внимание на разницу представления знаменателя в формуле коэффициента передачи звена второго порядка у Джонсонов и в этом материале, чтобы правильно использовать коэфициенты нормированных таблиц фильтров.
Методика такая:
Зная частоту, задаете С1, считаете С2, затем R1 и R2.

С3, С4, B2 и т.д. это адреса ячеек, откуда он подставляет значения. Формула работает верно.

Спасибо за материал. Единственное не понял, тут С1 взят на бум?

Да, согласен, не посмотрел.

Процесс вообще-то итерактивный. Для начала задается один из элементов (например С1). Далее определяются остальные компоненты, далее ищутся близкие по доступности и другим параметрам (разброс, напряжение, ТКЕ, габариты, цена). Если что-то не так (не нравится, например, очень маленькие величины резисторов, нет доступных близких номиналов с нужным разбросом) - изменяются исходные данные и пересчитываются все компоненты.
Выбор С2>(~)4С1 не случаен. Разница примерно в 3-7 раз обеспечит минимальную чувствительность параметров фильтра в серии к разбросу компонентов.

Соотношение С2>4С1 у меня не получилось в первом звене. Вечером соберу схему в протеусе. В нем реально проверить характеристику получившегося фильтра?

Вот смотрю я сейчас на эти 2 разные формулы и просто материться хочется… Все дело в расчете С1 и С2.

Сообщение отредактировал Stalker27 - Oct 29 2012, 09:57

Ничего страшного - функция чувствительности не острая. Надо стараться выполнять еще одно (более тонкое) условие: звенья в фильтре должны подключаться с нарастающей частотой среза и добротностью от входа к выходу (обычно таблицы для Баттерворта это учитывают).

С Протеусом знаком по наслышке. Моделирую в PSpice (Orcad) или LTSpice (Linear Technology). Есть еще Tina (TI) и Workbench (TI, раньше National). Все, кроме первого, бесплатные. У первого- студенческая версия бесплатная. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Почему PSpice-ы? У них есть замечательная вещь - метод Монте-карло, позволяющий определить разброс параметров схемы при заданном разбросе параметров компонентов (и найти, таким образом, поведение схемы поближе к реальной жизни в серии) и, если нужно, выбрать другие компоненты. И/или провильно задать границы параметров для тестирующего оборудования. Кроме того, миллионы профессионалов проверили и проверяют эти программы и дают обратную связь их разработчикам, что позволяет последним делать работы над ошибками. Как я знаю Протеус - инструмент радиолюбителей. Ну а для схоластических и домашних работ все это не важно.

Мне сдается, что в Вашу таблицу вкралась ошибка в определении емкостей - они должны быть в 1000 раз больше. Посмотрите внимательно на переход от Фарад к пФ (12-я степень). Выбор минимальных емкостей желательно не делать ниже 47пФ, а резисторов не ниже 1К (и не больше 300К-400К) (ну конечно для разумных частот среза).

Да, действительно у меня были нФ, поправил. Но теперь проблема в том, что при С1=47пФ я получаю R2 аж в мегаомах.