Listrik dan elektronika

Kalkulator filter aktif

Rancang filter lolos rendah, tinggi dan pita dengan pilihan komponen dan kurva respons.

01

Nilai masukan

Tentukan komponen

Sumber, komponen dan opamp ideal; tanpa batas beban atau lebar pita. f0 adalah frekuensi kutub/pusat, tidak selalu −3 dB. K adalah penguatan yang ditentukan.

02

Hasil Anda

Frekuensi kutub / pusat
—
Faktor kualitas
—
Penguatan tegangan
—
Frekuensi batas
—
Penguatan tegangan
—
Pergeseran fase
—
fL · −3 dB
—
fH · −3 dB
—
Lebar pita resonansi
—

Kurva respons
Rumus—

Bedakan frekuensi alami, cutoff dan respons

Analisis Sallen-Key lolos-rendah/tinggi atau lolos-pita umpan balik majemuk yang ditampilkan. Bandingkan frekuensi alami, Q dan respons pada frekuensi pilihan. Model memakai penguat ideal dan komponen nominal tanpa batas lebar pita atau toleransi.

Langkah demi langkah

  1. Pilih topologi dan analisis atau desain. Cocokkan penanda komponen dengan diagram.
  2. Masukkan komponen dan penguatan, atau target frekuensi dan Q dengan seri standar. Terapkan desain sebelum memeriksa hasil pembulatan.
  3. Periksa grafik, magnitudo dan fase. Frekuensi alami tidak selalu sama dengan cutoff atau batas pita.

Pengaturan dan batas

Frekuensi dan Q
Frekuensi alami menempatkan kutub; Q menjelaskan redaman. Cutoff lolos-rendah/tinggi adalah −3 dB relatif terhadap penguatan pita lewat dan bergantung pada Q.
Topologi dan penguatan
Lolos-rendah/tinggi memakai Sallen-Key yang ditampilkan. Lolos-pita memakai umpan balik majemuk pembalik dengan hubungan komponen serta batas penguatan berbeda.
Pembulatan dan validitas
Nilai standar mengubah frekuensi dan Q. Periksa kesalahan hasil. Kombinasi tidak valid dapat menghasilkan redaman nonpositif dan ditolak.

Contoh pengerjaan

Gunakan contoh lolos-rendah dengan komponen sama. Pada frekuensi alami, respons lebih teredam daripada definisi cutoff.

Masukan contoh

LP; R1 = R2 = 10 kΩ; C1 = C2 = 10 nF
K = 1; f = f0
Hasil yang diharapkan
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°

Cutoff terhitung lebih rendah dari frekuensi alami. Rumus komponen saja tidak menentukan titik −3 dB untuk setiap Q.

Pertanyaan dan pemecahan masalah

Mengapa muncul puncak?

Q cukup tinggi dapat menghasilkan resonansi. Bandingkan seluruh respons dan penguatan pita lewat; puncak tidak menjamin respons datar.

Mengapa desain meleset?

Resistor dan kapasitor dibulatkan secara terpisah. Periksa frekuensi serta Q yang dicapai dan bandingkan seri lain yang didukung.

Apakah ini memprediksi filter yang dibuat?

Produk penguatan-lebar pita, slew rate, batas catu dan toleransi tidak disertakan. Periksa penguat serta rangkaian yang dirakit.