Aktif-R filtrelerinin tasarımı ve analizi

Abstract

V. ÖZET AKTÎF-R FİLTRELERİN TASARIMI VE ANALİZİ Bu çalışmada, durum denklemlerinden yararlanılarak zaman domeninde aktif-R filtre tasarımı yapılmıştır. Tezin 1. Kısmında önce aktif-R filtrelerin değişmez elemanı olan işlemsel kuvvetlendiriciler tanıtılmıştır. Bu kısımda daha sonra durum denklemlerini gerçekleyen alt devreler incelendi. Önce: n xi= Eaiix, + biU i=l...n denklemini gerçekleyen aktif-R integratörü incelendi. Ele alman devre, durum denklemi satırındaki katsayıların polaritesine bağlı olarak tetkik edildi. Daha sonra: n y= Ecixi + du i=l denklemini gerçekleyen alt devre ele alınarak, bu devrenin rezistif olarak gerçekleştirilebilme koşullan incelendi. Çalışmanın 2. Kısmında, 2. Mertebeden filtreler için, transfer fonksiyonundan durum denklemine geçişi sağlayan, üç yöntem incelendi. 3. Kısımda duyarlık incelemesi yapıldı. Bu kısmın sonunda aktif elemanların ısıya bağımlılıklarına bağh olarak, transfer fonksiyonunun ısı iıe değişimi incelendi. Ayrıca 2. Kısımda verilen yöntemler için ©o (kutup frekansı) ve Q0 (iyelik faktörü)' in aktif eleman parametrelerine göre duyarlıkları bulundu ve sonuçlar mukayese edildi. Son olarak, incelenen devrelerin PSPICE S devre analizi programıyla simülasyonlan yapıldı. Simülasyonlarda f*A741 op-ampı'nın makromodeli kullanıldı. 62

SUMMARY DESIGN AND ANALYSIS OF ACTIVE-R FILTERS In this study, the design of active-K filters using state-equations has been studied in the time-domain. In Chapter-! op-amps which are the fundamental element of active-R filters are introduced. Also sub-circuits that realizes the state-equation are analysed in the later section of the Chapter- 1. First, active-R integrator described by the following state-equations n xi= I aijxj + biu i=l...n j=l is studied. Also the integrator circuit is examined with respect to polarities of the coefficients in the state- equations. Later, we consider sub-circuits described by the equation n y= Ecixi + du i=l and discuss the realization conditions for this sub- circuit made up of the resistive elements. Chapter-2 examines the three methods in detail, which show the transition from transfer function to state-equation for second-order active filters. The sensitivity analysis of active filters is covered in Chapter-3. The change in transfer function with respect to temperature dependence of active elements has been discussed in later section of this chapter. Furthermore, for each method discussed in Chapter-2, the sensitivity of the ö)0 (pole-frequency) and Q0 (quality factor) with respect to active element parametres have been investigated and compared. Finally, some simulations are performed with PSIPICE 5 circuit analysis program for the circuits. In this simulations the macromodel of fiA 741 op-amp is used. 63