Filtr pro PIC16F84A |
Problém: Pro aparaturu C-30 jen nutno navrhnout fitr pro řídící kontrolér. Mikrokontrolér je rušen okolním signálem o délce cca 500ns a periodou cca 5-20ns, špičkové napětí rušivého signálu na přívodech k mikrokontroléru přesahuje 10V, což je 200% napájecího napětí, a tedy nepřípustné.
» Navržené schéma
» Obvyklé schéma
Nejprve si nadefinujeme potřebné "procedury".
Impedance navrženého schématu je:
a přenos:
Pro použití v grafech vyčíslíme:
Pro porovnání vyjádříme přenos standardního filtru; a vyčíslíme:
Pro zobrazení se nám bude hodit logaritmické měřítko, proto aktivujeme balíček "Graphics":
A nyní již můžeme tisknou grafy.
ČERVENĚ je zobrazen navrhovaný filtr,
ZELENĚ pak standardní.
U "LCRC" filtru můžeme spočítat zlomové kmitočty.
Položíme derivaci přenosu rovno nule:
První zlomový kmitočet je:
Druhý zlomový kmitočet je:
Zrychleně ještě jednou to samé pro "RC" filtr:
Vidíme, že chrakteristika "RC" filtru je hladká a nemá inflexní bod, tedy ani žádný extrém.
Jěšte jednou charakteristiky:
Tentokráte v plně logaritmických stupnicích.
Výřez pro detailnější náhled:
Absolutní srovnání který fitr je lepší:
Výsledkem je, že je lepší filtr "LCRC" než pouhý "RC", sice více otáčí fázi (viz graf) přenášeného napětí, ale to nám vůbec nevadí. Filtr "LCRC" je pro 1MHz teoreticky cca 10000 lepší než "RC", ale je nutno brát v úvahu, ze mezní kmitočt použité indukčnosti je cca 75 MHz, rušení je řádově až 70-200 MHz, ale na druhou stranu rezistor se při techto kmitočtech začíná chovat jako indukčnost, a tedy zlepšuje požadovaný útlum. Dále jsme zanedbali sériový odpor kondenzátorů (ESR), což pri vysokých kmitočtech může vést k dalším nepřesnostem.
Po realizaci filtr splňoval naše očekávání a mikrokontrolér nyní spolehlivě pracuje.
Pozn.: místo klasického elektrolitického kondenzátoru je použit tantalový kond. s menším ESR.
autor: © 2000 Barvíř Pavel
Image1.gif | 2845 bytes | |
Image10.gif | 1936 bytes | |
Image11.gif | 1137 bytes | |
Image12.gif | 2155 bytes | |
Image13.gif | 1167 bytes | |
Image16.gif | 5898 bytes | |
Image17.gif | 10150 bytes | |
Image18.gif | 1317 bytes | |
Image19.gif | 1770 bytes | |
Image2.gif | 2032 bytes | |
Image20.gif | 1260 bytes | |
Image21.gif | 946 bytes | |
Image22.gif | 1261 bytes | |
Image23.gif | 945 bytes | |
Image24.gif | 1189 bytes | |
Image25.gif | 852 bytes | |
Image26.gif | 5891 bytes | |
Image27.gif | 4969 bytes | |
Image28.gif | 5240 bytes | |
Image29.gif | 9030 bytes | |
Image3.gif | 2114 bytes | |
Image30.gif | 4869 bytes | |
Image31.gif | 7870 bytes | |
Image5.gif | 922 bytes | |
Image6.gif | 1801 bytes | |
Image8.gif | 1644 bytes | |
Image9.gif | 2919 bytes |