Глава 12. Генерация и распознование DTMF-сигналов. В результате вычислений для частот обеих групп имеем требуемый поря­док фильтра п=1.15

J0

|A(3f₃)f ^< 3

В результате вычислений для частот обеих групп имеем требуемый поря­док фильтра п=1.15. Таким образом, требованиям будет удовлетворять фильтр 2-го порядка, который может быть построен на операционном усилителе. В случае использования фильтра 3-го порядка понадобится только два допол­нительных элемента. Однако, это позволит снизить требования к разбросу па­раметров компонентов. Оба приведенных выше требования будут соблюдены, если частота среза находится в следующих пределах:

Нижняя группа fg > 880 Гц fg < 1418 Гц

Верхняя группа fg > 1527 Гц fg < 2460 Гц

Если частота среза минимальна, будет наблюдаться максимальное подав­ление гармоник. Однако, в этом случае разность уровней самой низкой и са­мой высокой частоты в группе будет равна 3 дБ. При максимально возможной частоте среза разность уровней минимальна, но гармонические составляющие подавляются только на 20 дБ.

При расчёте фильтра было обращено повышенное внимание на подавле­ние гармоник, разность уровней внутри группы была зафиксирована на уровне 2 дБ. В результате этого, частоты среза имеют значения 977 Гц и 1695 Гц. Ре­зультирующее подавление гармоник значительно превосходит предъявляемые требования. Разность уровней частот в группе находится в пределах требова­ний даже в случае девиации частоты среза, связанной с разбросом парамет­ров применяемых компонентов. При вычислении значений элементов фильтра резисторы выбирались исходя из соображения их максимальной близости к стандартным значениям ряда Е12.

На выходах фильтров в результате получаем два синусоидальных сигна­ла с значительно подавленными гармониками. Для объединения этих сигналов введен дополнительный сумматор.

Таким образом, используя только 3 ОУ и несколько пассивных элементов, мы имеем возможность генерировать сигналы DTMF при помощи микроконт­роллера без использования значительных вычислительных ресурсов.

При помощи программ-симуляторов была проведена проверка приблизи­тельных значений. Отклик фильтров весьма точно совпадает с расчётной час­тотной характеристикой.

На рис. 6 приведен амплитудный спектр прямоугольного сигнала частотой 697 Гц, пропущенного через фильтр 3-го порядка. Как видно из рисунка, третья и пятая гармоники (2091 Гц и 3485 Гц) существенно ослаблены (-25.6 dB).