विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक्स

सक्रिय फ़िल्टर कैलकुलेटर

घटक चयन और प्रतिक्रिया ग्राफ़ के साथ लो-पास, हाई-पास और बैंड-पास फ़िल्टर डिज़ाइन करें।

01

आपके इनपुट

घटक मान चुनें

आदर्श स्रोत, घटक और ऑप-एम्प; लोड या बैंडविड्थ सीमा नहीं। f0 पोल/केंद्र आवृत्ति है, हमेशा −3 dB नहीं। K निर्धारित गेन है।

02

आपके परिणाम

पोल / केंद्र आवृत्ति
—
गुणवत्ता गुणांक
—
वोल्टेज गेन
—
कटऑफ़ आवृत्ति
—
वोल्टेज गेन
—
फेज़ बदलाव
—
fL · −3 dB
—
fH · −3 dB
—
अनुनाद बैंडविड्थ
—

प्रतिक्रिया वक्र
सूत्र—

फ़िल्टर आवृत्ति, कटऑफ़ और प्रतिक्रिया का अंतर समझें

दिखाए गए Sallen-Key निम्न-पास या उच्च-पास अथवा बहु-फ़ीडबैक बैंड-पास परिपथ का विश्लेषण करें। प्राकृतिक आवृत्ति, Q और चुनी हुई आवृत्ति पर प्रतिक्रिया की तुलना करें। मॉडल आदर्श प्रवर्धक और नाममात्र घटक मान उपयोग करता है; उपकरण बैंडविड्थ या सहनशीलता शामिल नहीं हैं।

चरण-दर-चरण

  1. फ़िल्टर संरचना और विश्लेषण या डिज़ाइन मोड चुनें। प्रतिरोधक और संधारित्र नामों को परिपथ आरेख से मिलाएँ।
  2. घटक और लाभ भरें, या लक्ष्य आवृत्ति, Q और मानक घटक शृंखला दें। निकटतम मान देखने से पहले डिज़ाइन लागू करें।
  3. प्रतिक्रिया आलेख, परिमाण और फेज़ देखें। प्राकृतिक आवृत्ति की कटऑफ़ या बैंड सीमाओं से तुलना करें; इन्हें समान न मानें।

सेटिंग और सीमाएँ

आवृत्ति और Q
प्राकृतिक आवृत्ति मॉडल के पोल का स्थान तय करती है; Q अवमंदन बताता है। निम्न-पास या उच्च-पास कटऑफ़ पासबैंड लाभ के सापेक्ष −3 dB बिंदु है और Q पर निर्भर करता है।
परिपथ संरचना और लाभ
निम्न-पास और उच्च-पास में दिखाया गया Sallen-Key परिपथ उपयोग होता है। बैंड-पास में इनवर्टिंग बहु-फ़ीडबैक परिपथ है; उसके घटक संबंध और लाभ की शर्तें अलग हैं।
मान चुनना और वैधता
मानक मान आवृत्ति और Q बदलते हैं। उन्हें लागू करने के बाद प्राप्त त्रुटियाँ देखें। अमान्य लाभ और घटक संयोजन गैर-धनात्मक अवमंदन दे सकते हैं और अस्वीकार किए जाते हैं।

हल किया हुआ उदाहरण

नीचे समान घटकों वाला निम्न-पास उदाहरण लें। प्राकृतिक आवृत्ति पर पासबैंड से गिरावट कटऑफ़ की परिभाषा से अधिक है।

उदाहरण का इनपुट

LP; R1 = R2 = 10 kΩ; C1 = C2 = 10 nF
K = 1; f = f0
अपेक्षित परिणाम
f0 / Q / fc / |G| / φ≈
f01591.549431 Hz
Q0.5
fc (−3 dB)1024.312067 Hz
|G(f0)|0.5 V/V
G(f0)−6.020600 dB
φ(f0)−90°

गणना की गई कटऑफ़ प्राकृतिक आवृत्ति से कम है। इससे स्पष्ट होता है कि केवल घटकों का सूत्र हर Q के लिए −3 dB सीमा नहीं बताता।

सवाल और समस्या समाधान

शिखर क्यों दिखाई देता है?

पर्याप्त उच्च Q अनुनाद दे सकता है। पूरी प्रतिक्रिया और पासबैंड लाभ की तुलना करें; शिखर समतल प्रतिक्रिया की गारंटी नहीं है।

डिज़ाइन मेरे लक्ष्य से क्यों चूका?

प्रतिरोधक और संधारित्र अलग-अलग मानक मानों में बदले जाते हैं। प्राप्त आवृत्ति और Q दोनों जाँचें और किसी अन्य समर्थित शृंखला से तुलना करें।

क्या यह बनाए गए फ़िल्टर की प्रतिक्रिया बताता है?

प्रवर्धक का लाभ-बैंडविड्थ, स्लू दर, आपूर्ति सीमाएँ और घटक सहनशीलता शामिल नहीं हैं। उपकरण की उपयुक्तता जाँचें और बने हुए परिपथ का सत्यापन करें।