Elettricità ed elettronica
Calcolatore di filtri attivi
Progetta filtri passa-basso, passa-alto e passa-banda con componenti e curve di risposta.
I tuoi dati
I tuoi risultati
- Frequenza dei poli / centrale
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- Fattore di qualità
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- Guadagno di tensione
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- Frequenza di taglio
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- Guadagno di tensione
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- Sfasamento
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- fL · −3 dB
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- fH · −3 dB
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- Larghezza di banda di risonanza
- —
—Distinguere frequenza naturale, taglio e risposta
Analizza il Sallen-Key passa-basso/alto o il passa-banda a retroazione multipla mostrato. Confronta frequenza naturale, Q e risposta alla frequenza scelta. Il modello usa amplificatori ideali e componenti nominali, senza banda reale o tolleranze.
Passo dopo passo
- Scegli topologia e analisi o progetto. Identifica resistenze e condensatori con i simboli dello schema.
- Inserisci componenti e guadagno, oppure frequenza e Q desiderati con serie normalizzate. Applica il progetto prima di esaminare valori arrotondati.
- Esamina curva, modulo e fase. Confronta frequenza naturale con taglio o bordi di banda; non sono necessariamente uguali.
Impostazioni e limiti
- Frequenza e Q
- La frequenza naturale colloca i poli; Q descrive lo smorzamento. Il taglio passa-basso/alto è −3 dB rispetto al guadagno di banda e dipende da Q.
- Topologia e guadagno
- Passa-basso/alto usano il Sallen-Key mostrato. Il passa-banda usa retroazione multipla invertente con altre relazioni tra componenti e vincoli di guadagno.
- Arrotondamento e validità
- Valori normalizzati cambiano frequenza e Q. Controlla gli errori ottenuti. Combinazioni invalide possono dare smorzamento non positivo e vengono rifiutate.
Esempio pratico
Usa l'esempio passa-basso con componenti uguali. Alla frequenza naturale, la risposta è più attenuata della definizione di taglio.
Dati di esempio
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° |
Il taglio calcolato è sotto la frequenza naturale. La sola formula dei componenti non identifica il punto −3 dB per ogni Q.
Domande e risoluzione dei problemi
Perché compare un picco?
Q abbastanza alto può produrre risonanza. Confronta tutta la risposta e il guadagno di banda; un picco non garantisce risposta piatta.
Perché il progetto manca l'obiettivo?
Resistenze e condensatori vengono arrotondati separatamente. Controlla frequenza e Q ottenuti e confronta un'altra serie supportata.
Prevede il filtro costruito?
Esclude prodotto guadagno-banda, slew rate, limiti di alimentazione e tolleranze. Verifica l'amplificatore e il circuito assemblato.