Kako brzo dizajnirati visokopropusne i niskopropusne krugove filtra

U ovom postu saznajemo kako bez napora dizajnirati krugove audio filtra, poput visokopropusnih i niskopropusnih filtarskih krugova, bez prolaska kroz gnjavažu složenih simulacija i proračuna. Predstavljeni dizajni omogućit će stvaranje filtarskih krugova samo za željene specifične frekvencijske opsege i blokirati sve ostale neželjene frekvencije.

Što je visokopropusni filtar

Kao što i samo ime govori, visokopropusni krug filtra dizajniran je za prigušivanje svih frekvencija ispod određene odabrane frekvencije i propuštanje ili dopuštanje svih frekvencija iznad ovog praga. Princip je upravo suprotan krugu niskopropusnog filtra.

Granični opseg je općenito na relativno višem frekvencijskom području (u kHz),

Sljedeći grafikon odgovora visokopropusnog filtra prikazuje valnu sliku koja pokazuje kako se sve frekvencije ispod odabranog graničnog praga prigušuju ili blokiraju postupno, kako se frekvencija smanjuje.

Sljedeće dvije slike konfigurirane su kao standardni visokopropusni krugovi filtra, pri čemu je prva dizajnirana za rad s dvostrukim napajanjem, dok je druga određena za rad s jednim napajanjem.

U obje gornje konfiguracije, opamp čini središnju procesorsku aktivnu komponentu, dok su pridruženi otpornici i kondenzatori ožičeni preko ulaznih pinova opampa uvedeni za određivanje točke odsijecanja visokopropusnog filtra, ovisno o tome kako vrijednosti tih pasivne komponente izračunavaju se prema korisničkim specifikacijama ili zahtjevima.

Kako dizajnirati prilagođeni visokopropusni filtar

Kao što je predloženo, za brzo projektiranje visokopropusnog kruga filtra, sljedeće formule i sljedeći koraci mogu se koristiti za izračunavanje relevantnih otpornika i kondenzatora.

Prvo, proizvoljno odaberite odgovarajuću vrijednost za C1 ili C2, obje mogu biti identične.

Zatim izračunajte R1 pomoću sljedeće formule:

R1 = 1 / √2 x π x C1 x Frekvencija

Ovdje se izraz 'frekvencija' odnosi na željeni granični prag visokih prolaza ispod kojeg ostale neželjene frekvencije treba postupno prigušivati ​​ili ignorirati.

Na kraju, izračunajte R2 na isti način kao gore, koristeći sljedeću jednadžbu:

R2 = 1/2 √2 x π x C1 x Frekvencija

Može se vidjeti verzija s jednim napajanjem visokopropusnog filtarskog kruga koja uključuje drugi kondenzator Cout koji uopće nije kritičan i može biti približno 100 ili 1000 puta veći od C1.

Gornje rasprave pokazuju kako jednostavno svatko može brzo izračunati i dizajnirati visokofrekventni krug filtra za određenu aplikaciju koja bi mogla biti kontrolni krug visokih tonova, 10-pojasni grafički ekvilajzer ili krug za kućno kino itd.

Kako rade niskopropusni filtri

Kao što i samo ime govori niskopropusni krugovi filtra su dizajnirani da prelaze ili provode poželjni raspon frekvencije niži ili ispod željenog graničnog praga i prigušuju ili postupno blokiraju frekvencije iznad ove vrijednosti.

Za izradu takvih filtarskih krugova obično se koriste opampi, jer su opampi najprikladniji za ove primjene zbog svojih izuzetno svestranih karakteristika.

Grafikon koji prikazuje frekvenciju u odnosu na pojačanje

Sljedeći graf daje tipični frekvencijski odziv niskopropusnog filtra s obzirom na pojačanje, možemo jasno vidjeti kako se odziv slabi (postupno opada) kako se frekvencija povećava nakon određenog graničnog praga.

Sljedeće slike prikazuju standard opamatski krugovi niskopropusnih filtara . Prva se treba napajati dvostrukim napajanjem, a druga radi jednim napajanjem.

Dizajniranje prilagođenog kruga filtra niskog prolaza

Komponente R1, R2 i C1, C2 konfigurirane s neinvertirajućim (+) i invertirajućim (-) ulaznim pinoutima opampa u osnovi odlučuju o graničnom opsegu filtra, a njih treba optimalno izračunati tijekom projektiranja sklop.

Za izračun ovih parametara i brzo dizajniranje kruga niskopropusnog filtra u roku od nekoliko minuta mogu se koristiti sljedeće formule i objašnjeni koraci:

Prvo moramo pronaći C1 što možemo učiniti proizvoljnim odabirom bilo koje vrijednosti prema našoj pogodnosti.

Dalje, možemo izračunati C2 formulom:

C2 = C1 x 2

R1 i R2 mogu biti identični i mogu se izračunati pomoću sljedeće formule:

R1 ili R2 = 1/2 √2 x π x C1 x Frekvencija.

ovdje je 'frekvencija' raspon u kojem se očekuje da će se dogoditi granični prijelaz ili željeni granični opseg.

Vrijednosti Cin i Cout prikazane u pojedinačnom niskopropusnom filtru nisu kritične i to mogu biti 100 do 1000 puta veće od vrijednosti C1, što znači da ako ste C1 odabrali kao 0,1uF, one bi mogle biti negdje između 10uF i 100uF itd. Specifikacija napona može se odabrati dva puta više od upotrijebljenog opskrbnog napona.

Svi otpornici imaju ocjenu 1/4 vata, 5% ili 1%.

To je to! .... koristeći gornju jednostavnu tehniku ​​možete brzo dizajnirati relativno dobar niskopropusni filtar i koristiti ga za određenu aplikaciju koja bi mogla uključivati ​​glazbeni krug visokih basova, aktivni mrežni zvučnik ili sustav kućnog kina itd.

Više informacija: https://drive.google.com/file/d/1yo_WH0NzYg43ro_X0ZrXoLYSM5XOzKU8/view?usp=sharing