Sähkö ja elektroniikka
Aktiivisuodattimen laskuri
Mitoita ali-, yli- ja kaistanpäästösuodattimet komponenttivalinnoilla ja vastekäyrillä.
Syötetyt arvot
Tulokset
- Napa- / keskitaajuus
- —
- Hyvyysluku
- —
- Jännitevahvistus
- —
- Rajataajuus
- —
- Jännitevahvistus
- —
- Vaihesiirto
- —
- fL · −3 dB
- —
- fH · −3 dB
- —
- Resonanssin kaistanleveys
- —
—Erota ominaistaajuus, rajataajuus ja suodinvaste
Analysoi näytettyä Sallen-Key-ali-/ylipäästöä tai moninkertaisen takaisinkytkennän kaistanpäästöä. Vertaa ominaistaajuutta, Q-arvoa ja vastetta valitulla taajuudella. Malli käyttää ideaalisia vahvistimia ja nimelliskomponentteja ilman kaistanleveysrajoja tai toleransseja.
Vaihe vaiheelta
- Valitse topologia ja analyysi tai suunnittelu. Noudata kaavion vastus- ja kondensaattoritunnuksia.
- Syötä komponentit ja vahvistus tai tavoitetaajuus ja Q standardisarjoineen. Ota suunnitelma käyttöön ennen pyöristettyjen arvojen tarkastelua.
- Tarkastele käyrää, amplitudia ja vaihetta. Vertaa ominaistaajuutta rajataajuuteen tai kaistan reunoihin; ne eivät aina ole samat.
Asetukset ja rajoitukset
- Taajuus ja Q
- Ominaistaajuus sijoittaa navat; Q kuvaa vaimennusta. Ali-/ylipäästön raja on −3 dB päästövahvistukseen verrattuna ja riippuu Q-arvosta.
- Topologia ja vahvistus
- Ali-/ylipäästö käyttää näytettyä Sallen-Key-kytkentää. Kaistanpäästö käyttää invertoivaa moninkertaista takaisinkytkentää eri komponenttisuhteilla ja vahvistusrajoilla.
- Pyöristys ja kelpoisuus
- Standardiarvot muuttavat taajuutta ja Q-arvoa. Tarkista poikkeamat. Virheelliset yhdistelmät voivat tuottaa ei-positiivisen vaimennuksen ja hylätään.
Esimerkkitehtävä
Käytä yhtä suurten komponenttien alipäästöesimerkkiä. Ominaistaajuudella vaste on enemmän vaimentunut kuin rajataajuuden määritelmä edellyttää.
Esimerkkisyöte
LP; R1 = R2 = 10 kΩ; C1 = C2 = 10 nF
K = 1; f = f0| f0 / Q / fc / |G| / φ | ≈ |
|---|---|
| f0 | 1591.549431 Hz |
| Q | 0.5 |
| fc (−3 dB) | 1024.312067 Hz |
| |G(f0)| | 0.5 V/V |
| G(f0) | −6.020600 dB |
| φ(f0) | −90° |
Laskettu rajataajuus on ominaistaajuutta alempi. Komponenttikaava ei yksin määrää −3 dB-rajaa kaikille Q-arvoille.
Kysymykset ja ongelmanratkaisu
Miksi syntyy huippu?
Riittävän suuri Q voi aiheuttaa resonanssia. Vertaa koko vastetta ja päästövahvistusta; huippu ei takaa tasaista vastetta.
Miksi tavoite ei toteudu?
Vastukset ja kondensaattorit pyöristetään erikseen. Tarkista saavutettu taajuus ja Q ja vertaa toiseen tuettuun sarjaan.
Ennustaako tämä rakennetun suotimen?
Vahvistus-kaistanleveys, muutosnopeus, syöttörajat ja toleranssit puuttuvat. Tarkista vahvistimen soveltuvuus ja rakennettu kytkentä.