rc szűrő
Aktív RC szűrők
Aktív RC szűrőket használnak alatti frekvencián 100 kHz. A pozitív visszacsatolás növelheti a Q a szűrő pole. Ebben az esetben az egypólusú szűrő lehet végrehajtani RC elemeket, amelyek sokkal olcsóbb, és ebben a frekvenciatartományban kisebb méretű induktivitások. Továbbá, a nagysága kondenzátor kapacitása alkotó aktív szűrő lehet csökkenteni, mivel egyes esetekben erősítőelem növelheti az értékét. Használata kondenzátorok alacsony kapacitás lehetővé teszi, hogy válasszon a típus, amelynek kis veszteséggel és nagy stabilitását paramétereket.
A tervezés aktív szűrő egy adott sorrendben szűrőt szét egység az első és másodrendű. A kapott frekvenciamenet szorzatából jellegzetességeit a linkeket. Használata aktív elemek (tranzisztorok, műveleti erősítőket) nem befolyásolja a kapcsolatokat egymással, és az önálló fejlesztéshez. Ez a tény nagyban egyszerűsíti és csökkenti a költségeit tervezése és tuning aktív szűrőket.
Aktív szűrők az elsőrendű LF
A 2. ábra egy diagram, egy aktív RC aluláteresztő szűrő első érdekében, hogy a műveleti erősítő. Ez a rendszer lehetővé teszi az átviteli együtthatót pólus nulla frekvencián, értékeit R1 ellenállás és C1 kondenzátor lehet állítani a levágási frekvencia. Ez kapacitás és ellenállás értéke meghatározza a sávszélesség az aktív szűrő áramkört.
A 2. ábra vázlatosan egy aktív RC aluláteresztő szűrő az elsőrendű
A rendszer a 2. ábrán látható, az erősítés által meghatározott aránya R1 és R2 ellenállások:
és az értéke C1 kondenzátor növeljük erősítés plusz egy egységnyi idő miatt a Miller hatást.
Meg kell jegyezni, hogy ez a módszer növeli a kapacitás értéke csökkenti a dinamikai tartomány a teljes áramkört. Ezért a jelen eljárás növeli a kapacitást a legvégső. Általában adagolni integráló RC-lánc, amelyben a redukció végezhető növelésével a levágási frekvencia az ellenállás állandó a kapacitás értéke. Annak érdekében, hogy megszüntesse a befolyása terhelés áramkörök kimeneti RC-lánc általában fel puffer erősítő egység feszültség erősítés.
3. ábra diagramja a RC aluláteresztő szűrőt az elsőrendű (RC-lánc)
Azonban, egy kellően alacsony frekvenciájú aluláteresztő szűrő levágási megkövetelheti egy nagy értékű kondenzátort. Elektrolit kondenzátorok nagy térfogatú nem alkalmas létre a szűrő miatt nagy paraméter elterjedt és alacsony stabilitását. Kondenzátorok alapján készült kerámia nagy értékű elektromos konstans ε. szintén nem stabil kapacitás értékek. Ezért rendkívül stabil kondenzátorokat alkalmaznak, kis kapacitású, és növeli az értéket az aktív szűrő áramkör a 2. ábrán látható.
Aktív szűrők a másodrendű LF
Egy másik, még közös másodrendű aktív szűrő áramkör, amely lehetővé teszi, hogy észre egy meredek roll-off, mint a kör az elsőrendű. Ezen kívül ezek az egységek lehetővé teszi, hogy beállítsa a pole frekvencia egy előre meghatározott értéket kapott közelítő amplitúdó-frekvencia jelleggörbe. A legelterjedtebb Sallen-Key áramkör a 4. ábrán látható.
4. ábra reakcióvázlat RC aktív aluláteresztő szűrőt a másodrendű
A frekvenciamenet Az áramkör hasonló a AFC egység LC másodrendű passzív szűrő. A formája az 5. ábrán látható.
5. ábra egy példakénti formája az amplitúdó-frekvencia jelleggörbe RC aktív aluláteresztő szűrőt a másodrendű
Pole rezonancia frekvencia ebben az esetben meg lehet határozni a következő képlet:
és annak Q:
zérusfrekvencia ideális egyenlő a végtelenségig. Egy valós áramkör kialakításától függ a PCB és az alkalmazott paraméterek ellenállások és kondenzátorok.
Reakcióvázlat Sallen-kulcs lehetővé teszi, hogy egyszerűsítse a választás a áramköri elemek. Jellemzően, kondenzátorok C1 és C2 vannak kiválasztva ugyanazt a kapacitást. R1 és R2 ellenállások vannak kiválasztva ugyanezt a rezisztencia. Első előre meghatározott értéket a C1 és a kapacitás C2. Mint fent említettük, igyekeznek kiválasztani a legkisebb terhelés. Az ilyen kondenzátorok maximális stabil jellemzőket. Ezután meghatározzuk az ellenállás értékét az R1 és R2 ellenállások:
R3 és R4 ellenálláson az áramkörben Sallen-Key meghatározzuk a feszültség erősítés ugyanolyan módon, mint egy hagyományos invertáló erősítő áramkör. A rendszer egy aktív szűrő ezek az elemek határozzák meg a minőségi tényező a pole.
Hogyan számoljuk ki a frekvencia a pólus fp és minőségi tényező QP láttuk a cikkben közelítése az amplitúdó-frekvencia jelleggörbe (Bessel szűrők, Butterworth, Csebisev, Zolotarev-Cauer).
A program az aktív RC szűrő erősítő borítja mind negatív, mind a pozitív visszajelzés. Mélység pozitív visszajelzés aránya határozza meg R1R2 vagy 1-2 szénatomos kondenzátorok ellenállások. Ha a Q a pólusok ezáltal beállítani az arány (egyenlő hagyjon ellenállások vagy kondenzátorok), akkor a műveleti erősítő lehet fedezni 100% negatív visszacsatolás, és egységnyi erősítésű aktív elem. Ez egyszerűsíti a rendszer a másodrendű link. Egy egyszerűsített rendszer egy aktív RC szűrő másodrendű van a 6. ábrán látható.
6. ábra: Az egyszerűsített diagramja Sallen-Key
Sajnos egység erősítés lehet állítani csak az azonos értékeit ellenállások R1 és R2, valamint megkapja a szükséges minőségi tényező arány konténerek. Ezért, a számítás kezdődik névleges referencia ellenállások R1 = R2 = R. Ezután a tartály lehet a következőképpen számítható ki:
Sok éven át, minden szoktuk használni egy műveleti erősítőt, mint aktív elem. Azonban egyes esetekben előfordulhat, hogy a tranzisztor vagy áramkör fogja elfoglalni egy kisebb területen, vagy lenne szélessávú. A 7. ábra egy aktív LPF áramkör kialakítva egy bipoláris tranzisztor.
7. ábra diagramja aktív RC aluláteresztő szűrő tranzisztor
Kiszámítása az áramkörök (elemek R1, R2, C1, C2) eltér a számítás a 6. ábrán látható kiszámítása ellenállások R3, R4, R5 jelentése eltér a hagyományos kaszkád emitter számítási stabilizáció.
történelmi adatok
Az első frekvenciaszűrők voltak passzív LC szűrőket. Ezután már a 30-es években a XX században azt is megfigyelték, hogy a visszacsatolás az erősítő fokozatok képes növelni a Q LC áramkörök rádió erősítőt. Az egyik leggyakoribb rendszerek növelik a Q a párhuzamos LC-áramkör az 1. ábrán látható.
1. ábra: Q-enhancement párhuzamos oszcillációs áramkört
Ez a funkció nem volt LC-áramkör a nagy elosztó, mint LC áramkörök teszik lehetővé a tervezési módszerek, hogy dobrotnot végrehajtásához szükséges a többség szűrő áramkörökkel magas frekvenciákon. Ugyanakkor áramkör pozitív visszajelzést használnak, hogy növeljék a Q az áramkör, képesek az önálló gerjesztés, és általában korlátozza a dinamikai tartomány a teljesítmény miatt az a zaj hatása az erősítő fokozat.
Egy teljesen más a helyzet a kisfrekvenciás tartományban. Ez elsősorban hallható frekvenciatartományban (20 Hz és 20 kHz). Ebben a frekvenciatartományban, a méret a tekercsek és kondenzátorok lehet elfogadhatatlanul nagy. Ezen túlmenően a veszteséget ilyen rádió sejtek is növeli, ami a legtöbb esetben nem teszi lehetővé, hogy megkapja a Q pólusát a szűrő megvalósításához szükséges egy előre meghatározott frekvencia válasz. Mindez oda vezetett, hogy szükség van erősítésre.
Együtt a cikk „aktív szűrő áramkör” így szól: