Како брзо дизајнирати високопропусне и нископропусне кругове филтера

У овом посту ћемо научити како без напора дизајнирати кола за филтрирање звука, као што су високопропусни и нископропусни филтри, без проласка кроз сложене симулације и прорачуне. Представљени дизајни омогућиће стварање филтарских кола само за жељене специфичне фреквенцијске опсеге и блокираће све остале нежељене фреквенције.

Шта је високопропусни филтер

Као што и само име говори, високопропусни круг филтера је дизајниран да пригуши све фреквенције испод одређене одабране фреквенције и да пропусти или дозволи све фреквенције изнад овог прага. Принцип је управо супротан кругу нископропусних филтера.

Гранични опсег је генерално на релативно вишем фреквенцијском опсегу (у кХз),

Следећи графикон одзива високопропусног филтра приказује таласну слику која показује како се све фреквенције испод изабраног граничног прага пригушују или блокирају постепено, како се фреквенција смањује.

Следеће две слике су конфигурисане као стандардни високопропусни кругови филтера, при чему је прва дизајнирана за рад са двоструким напајањем, док је друга одређена за рад са једним напајањем.

У обе горње конфигурације, опамп чини централну процесорску активну компоненту, док су повезани отпорници и кондензатори ожичени преко улазних пинова опампа уведени за одређивање тачке прекида високопропусног филтра, у зависности од тога како вредности ових пасивне компоненте израчунавају се према корисничким спецификацијама или захтевима.

Како дизајнирати прилагођени високопропусни филтер

Као што је предложено, за брзо пројектовање високопропусног кола филтера, следеће формуле и следећи кораци могу се користити за израчунавање релевантних отпорника и кондензатора.

Прво, произвољно одаберите одговарајућу вредност за Ц1 или Ц2, обе могу бити идентичне.

Затим израчунајте Р1 користећи следећу формулу:

Р1 = 1 / √2 к π к Ц1 к Фреквенција

Овде се термин „фреквенција“ односи на жељени гранични праг високих пролаза испод којег друге нежељене фреквенције треба постепено умањивати или игнорисати.

На крају, израчунајте Р2 на исти начин као и горе користећи следећу једначину:

Р2 = 1/2 √2 к π к Ц1 к Фреквенција

Верзија појединачног напајања круга високопропусног филтера може се видети како укључује други кондензатор Цоут који уопште није критичан и може бити приближно 100 или 1000 пута већи од Ц1.

Горње дискусије показују како једноставно свако може брзо да израчуна и осмисли високофреквентни круг филтера за одређену апликацију која може бити контролни круг високих тонова 10-опсежни графички еквилајзер или круг кућног биоскопа итд.

Како раде нископропусни филтери

Као што и само име говори нископропусни кругови филтера су дизајнирани да пређу или спроведу жељени опсег фреквенције нижи или испод жељеног граничног прага и умањују или постепено блокирају фреквенције изнад ове вредности.

За израду таквих филтарских кола обично се користе опампи, јер су опампи најпогоднији за ове примене због својих изузетно свестраних карактеристика.

Графикон који приказује фреквенцију у односу на добитак

Следећи графикон даје типичан одзив фреквенције нископропусног филтра у односу на појачање, јасно можемо видети како се одзив слаби (постепено опада) како се фреквенција повећава након одређеног граничног прага.

Следеће слике приказују стандард кругови нископропусних филтера на бази опампа . Први треба да се напаја двоструким напајањем, а други ради једним напоном напајања.

Пројектовање прилагођеног круга нископропусних филтера

Компоненте Р1, Р2 и Ц1, Ц2 конфигурисане са неинвертујућим (+) и инвертујућим (-) улазним пиноутима опампа у основи одлучују о граничном опсегу филтера, а њих треба израчунати оптимално током пројектовања коло.

За израчунавање ових параметара и брзо дизајнирање кола нископропусних филтера у року од неколико минута могу се користити следеће формуле и објашњени кораци:

Прво морамо пронаћи Ц1 што можемо учинити произвољним одабиром било које вредности према нашој погодности.

Даље, можемо израчунати Ц2 помоћу формуле:

Ц2 = Ц1 к 2

Р1 и Р2 могу бити идентични и могу се израчунати помоћу следеће формуле:

Р1 или Р2 = 1/2 √2 к π к Ц1 к Фреквенција.

овде је „фреквенција“ опсег у коме се очекује да ће се догодити гранични прелаз или жељени гранични опсег.

Вредности Цин и Цоут приказане у једносмерном нископропусном филтеру нису критичне и то могу бити било шта 100 до 1000 пута веће од вредности Ц1, што значи да ако сте изабрали Ц1 као 0,1уФ, оне би могле бити негде између 10уФ и 100уФ итд. Спецификација напона може бити двоструко већа од употребљеног напона напајања.

Сви отпорници су номинално 1/4 вата, 5% или 1%.

То је то! .... користећи горњу једноставну технику можете брзо дизајнирати релативно добар нископропусни филтер и користити га за одређену апликацију која може да укључује музички круг високих басова, активни звучник преко мреже или систем кућног биоскопа итд.

Више информација: хттпс://дриве.гоогле.цом/филе/д/1ио_ВХ0НзИг43ро_Кс0ЗрКсоЛИСМ5КСОзКУ8/виев?усп=схаринг