Šajā amatā mēs uzzinām, kā bez piepūles noformēt tādas audio filtru shēmas kā augstfrekvences filtru un zemfrekvences filtru ķēdes, nepārdzīvojot sarežģītas simulācijas un aprēķinus. Iesniegtie modeļi ļaus izveidot filtru ķēdes tikai vēlamajām specifiskajām frekvenču joslām un bloķēs visas citas nevēlamās frekvences.
Kas ir augstfrekvences filtrs
Kā norāda nosaukums, augstfrekvences filtru ķēde ir paredzēta, lai vājinātu visas frekvences zem noteiktas izvēlētās frekvences un nodotu vai atļautu visas frekvences, kas pārsniedz šo slieksni. Princips ir tieši pretējs zemfrekvences filtru ķēdei.
Griezuma diapazons parasti ir relatīvi augstākā frekvenču diapazonā (kHz),
Nākamajā augstfrekvences filtra reakcijas grafikā ir parādīts viļņu formas attēls, kas norāda, kā visas frekvences zem izvēlētā robežvērtības tiek pakāpeniski vājinātas vai bloķētas, kad frekvence samazinās.
Šie divi attēli ir konfigurēti kā standarta augstfrekvences filtru shēmas, kur pirmais ir paredzēts darbam ar divkāršu barošanu, bet otrais ir paredzēts darbam ar vienu barošanu.
Abās iepriekšminētajās konfigurācijās opamps veido centrālo procesoru aktīvo komponentu, savukārt saistītie rezistori un kondensatori, kas ir vadoti pāri opamp ieejas tapām, tiek ieviesti, lai noteiktu augstfrekvences filtra atslēgšanās punktu atkarībā no tā, kā šo vērtību vērtības pasīvie komponenti tiek aprēķināti atbilstoši lietotāja specifikācijām vai prasībām.
Kā noformēt pielāgotu augstfrekvences filtru
Kā ierosināts, lai ātri izveidotu augstfrekvences filtru ķēdi, attiecīgo rezistoru un kondensatoru aprēķināšanai var izmantot šādas formulas un turpmākās darbības.
Vispirms patvaļīgi atlasiet atbilstošu vērtību C1 vai C2, abi var būt identiski.
Pēc tam aprēķiniet R1, izmantojot šādu formulu:
R1 = 1 / √2 x π x C1 x Frekvence
Šeit termins “frekvence” attiecas uz vēlamo augstfrekvences izslēgšanas slieksni, zem kura citas nevēlamās frekvences ir jāmaina vai pakāpeniski jāignorē.
Visbeidzot, aprēķiniet R2 tāpat kā iepriekš, izmantojot šādu vienādojumu:
R2 = 1/2 √2 x π x C1 x Frekvence
Var redzēt, ka augstfrekvences filtru ķēdes vienā piegādes versijā ir iesaistīts cits kondensators Cout, kas nebūt nav kritisks un var būt aptuveni 100 vai 1000 reizes lielāks par C1.
Iepriekš minētās diskusijas parāda, kā vienkārši ikviens var ātri aprēķināt un izstrādāt augstfrekvences filtru ķēdi konkrētai lietojumprogrammai, kas varētu būt trīskāršā vadības ķēde, 10 joslu grafiskais ekvalaizers vai mājas kinozāles ķēde utt.
Kā darbojas zemas caurlaidības filtri
Kā norāda nosaukums zemfrekvences filtru shēmas ir paredzēti, lai nodotu vai veiktu vēlamo frekvenču diapazonu, kas ir zemāks vai zemāks par vēlamo robežvērtību, un vājina vai pakāpeniski bloķē frekvences, kas pārsniedz šo vērtību.
Parasti šādu filtru ķēžu izgatavošanai izmanto opampus, jo opamps ir vispiemērotākais šiem lietojumiem to ārkārtīgi daudzveidīgo īpašību dēļ.
Diagramma, kas parāda frekvenci pret pieaugumu
Šis grafiks sniedz tipisku zemfrekvences filtru frekvences reakciju attiecībā uz pastiprinājumu, mēs varam skaidri redzēt, kā reakcija vājina (pakāpeniski samazinās), kad frekvence palielinās, pārsniedzot konkrēto robežvērtību.
Šie attēli attēlo standartu uz Opamp bāzes zemfrekvences filtru shēmas . Pirmajam jābūt darbināmam ar divkāršu barošanu, bet otrais darbojas, izmantojot vienu barošanas spriegumu.
Pielāgotas zemfrekvences filtru shēmas projektēšana
Komponenti R1, R2 un C1, C2, kas konfigurēti ar opampa neinvertējošo (+) un apgriezto (-) ievades pinoutu, galvenokārt nosaka filtra robežvērtību, un tie projektēšanas laikā jāaprēķina optimāli ķēde.
Lai aprēķinātu šos parametrus un ātri izveidotu zemfrekvences filtru ķēdi dažu minūšu laikā, var izmantot šādas formulas un paskaidrotās darbības:
Vispirms mums jāatrod C1, ko mēs varam izdarīt, patvaļīgi izvēloties jebkuru vērtību atbilstoši mūsu ērtībām.
Pēc tam mēs varam aprēķināt C2 ar formulu:
C2 = C1 x 2
R1 un R2 var būt identiski, un tos var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:
R1 vai R2 = 1/2 √2 x π x C1 x frekvence.
šeit “frekvence” ir diapazons, kurā sagaidāms, ka notiks robežvērtības pāreja, vai vēlamais robežvērtības diapazons.
Cin un Cout vērtības, kas parādītas vienas piegādes zemas caurlaidības filtrā, nav kritiskas, un tās var būt kaut kas 100 līdz 1000 reizes lielāks par C1 vērtību, tas nozīmē, ja jūs izvēlējāties C1 kā 0,1uF, tad tie var būt jebkur starp 10uF un 100uF utt. Sprieguma specifikāciju var izvēlēties divreiz lielāku par izmantoto barošanas spriegumu.
Visiem rezistoriem ir 1/4 vatu nomināls, 5% vai 1%.
Tieši tā! .... izmantojot iepriekš minēto vienkāršo paņēmienu, jūs varat ātri noformēt samērā labu zemas caurlaidības filtru un izmantot to konkrētai lietojumprogrammai, kas varētu ietvert augstas basu mūzikas shēmu, aktīvais skaļrunis šķērsot tīklu vai mājas kinozāles sistēma utt.
Plašāka informācija: https://drive.google.com/file/d/1yo_WH0NzYg43ro_X0ZrXoLYSM5XOzKU8/view?usp=sharing
Pāri: 8 funkciju Ziemassvētku gaismas ķēde Nākamais: LM324 mainīgā barošanas ķēde
