Д.Ю. Денисенко - аспирант, Донской государственный технический университет (г. Ростов-на-Дону) E-mail: swallow5@mail.ru Ю.И. Иванов - к.т.н., доцент, кафедра систем автоматического управления, Инженерно-технологическая академия Южного федерального университета (г. Таганрог) E-mail: таганрог@почта.рус Н.Н. Прокопенко - д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Информационные системы и радиотехника», зав. научно-исследовательской лабораторией, Донской государственный технический университет (г. Ростов-на-Дону) E-mail: prokopenko@sssu.ru

На основе компьютерного моделирования даны качественные и количественные рекомендации по выбору параметров прецизионного ограничителя спектра (фильтра нижних частот, антиалайзингового фильтра) для работы во входной цепи АЦП классической системы цифровой обработки сигналов. Предложено выбирать параметры фильтра нижних частот (ФНЧ) таким образом, чтобы исключить необходимость его настройки, учитывая необходимость увеличения на 25-50% частоты преобра-зования АЦП относительно частоты среза ФНЧ. В качестве примера приведены результаты моделирования ФНЧ Чебышева восьмого порядка при разбросе емкости конденсаторов ±1%, неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в полосе пропускания 0,1 дБ, затухании в полосе задержания 80 дБ, частоте среза ФНЧ 20 кГц, коэффициенте прямоугольности АЧХ 2,3 при использовании операционных усилителей с малым током потребления.

 

1. Blachuta M.J. and Grygiel R.T. Are anti-aliasing filters necessary for PID sampled-data control - // Proceedings of the European Control Conference (ECC). Budapest. 2009. P. 4037−4042.
2. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. М.: Техносфера. 2006. 856 с.
3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: Учеб. пособие. Изд. 3-е. СПб.: БХВ-Петербург. 2011. 768 с.
4. Šuránek P., Mahdal M. and Tůma J. Comparising of antialiasing filters in A/D converters // Proceedings of the 14th International Carpathian Control Conference (ICCC). Rytro. 2013. P. 373−376. doi: 10.1109/CarpathianCC.2013.6560572.
5. Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: Пер. с нем. М.: Радио и связь. 1983. 752 с.
6. Букашкин С.А. и др. Справочник по расчету и проектированию ARC-схем / Под ред. А.А. Ланнэ. М.: Радио и связь. 1984. 366 с.
7. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров: Пер. с англ. М.: Мир. 1984. 320 с.
8. Prokopenko N.N., Butyrlagin N.V., Krutchinsky S.G., Zhebrun E.A., Titov A.E. The Advanced Circuitry of the Precision Super Capacitances Based on the Classical and Differential Difference Operational Amplifiers // IEEE 18th International Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits & Systems (DDECS). 22−24 April 2015. Belgrade. Serbia. P. 111−114. doi: 10.1109/DDECS.2015.46.
9. Крутчинский С.Г., Иванов Ю.И., Григорьев В.С. Прецизионные ARC-звенья второго порядка // Известия ВУЗов. Сер. Радиоэлектроника. 1999. Т. 42. № 8.
10. Капустян В.И. Активные RC-фильтры высокого порядка. М.: Радио и связь. 1985. 248 с.
11. Куфлевский Е.И., Иванов Ю.И. Схемотехника и реализация микроэлектронного фильтра нижних частот // Полупроводниковая электроника в технике связи (Сб. статей под ред. И.Ф. Николаевского). 1990. № 28. С. 63−67.
12. Yao Li, Xuehua Zhang, Hongyu Liu. Evolutionary Design of a Second-Order Butterworth Lowpass Filter // 8th International Symposium on Computational Intelligence and Design (ISCID). 2015. V. 2. P. 532−535. doi: 10.1109/ISCID.2015.126.
13. Иванов Ю.И., Молчанов А.Ю., Ростик Е.К., Синьговский В.А., Цирулик Д.В. Опыт разработки наборов октавных и доли октавных фильтров // Сб. трудов II Всерос. научной конф. молодых ученых, аспирантов и студентов «Естествознание и педагогика» (СТЕПь-2013). Элиста: Изд-во Южного федерального университета. 2013. С. 186−189.
14. Денисенко Д.Ю., Иванов Ю.И., Финаев В.И. О влиянии параметров операционных усилителей на характеристики интеграторов // Отечественная наука в эпоху изменений: Постулаты прошлого и теории нового времени / Сб. трудов III Междунар. научно-практич. конф. Екатеринбург: Изд-во НАУ. 2014. № 3. Ч.2. С. 35−38.
15. Денисенко Д.Ю., Денисенко М.Е., Иванов Ю.И., Финаев В.И. Аналоговые и дискретно-аналоговые перестраиваемые интеграторы // Инженерный вестник Дона. 2015. № 4. URL = ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3388.
16. Hong-Yi Huang, Kun-Yuan Chen, Jia-Hao Xie, Ming-Ta Lee, Hao-Chiao Hong, Kuo-Hsing Cheng. Gm-C filter with automatic calibration scheme // IEEE 19th International Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits & Systems (DDECS). 2016. doi: 10.1109/DDECS.2016.7482471.
17. Satyanarayana J.V., Ramakrishnan A.G. Reduction of the order of anti-aliasing filters in embedded avionics data acquisition // International Conference on Computer and Communications Technologies (ICCCT). 2014. DOI: 10.1109/ICCCT2.2014.7066704.