El och elektronik
Kalkylator för aktiva filter
Dimensionera lågpass-, högpass- och bandpassfilter med komponentval och responskurvor.
Dina värden
Dina resultat
- Pol- / mittfrekvens
- —
- Kvalitetsfaktor
- —
- Spänningsförstärkning
- —
- Gränsfrekvens
- —
- Spänningsförstärkning
- —
- Fasförskjutning
- —
- fL · −3 dB
- —
- fH · −3 dB
- —
- Resonansbandbredd
- —
—Skilj filterfrekvens från gränsfrekvens och respons
Analysera visat Sallen-Key-lågpass/högpass eller bandpass med multipel återkoppling. Jämför egenfrekvens, Q och respons vid vald frekvens. Modellen använder ideala förstärkare och nominella komponenter utan bandbreddsbegränsningar eller toleranser.
Steg för steg
- Välj filtertopologi och analys- eller konstruktionsläge. Följ komponentbeteckningarna i schemat.
- Ange komponenter och förstärkning, eller målfrekvens och Q med standardserier. Tillämpa konstruktionen före granskning av avrundade värden.
- Granska responskurva, magnitud och fas. Jämför egenfrekvens med gränsfrekvens eller bandgränser; de är inte alltid samma.
Inställningar och begränsningar
- Frekvens och Q
- Egenfrekvensen placerar modellens poler; Q beskriver dämpning. Lågpass-/högpassgränsen är −3 dB relativt passbandsförstärkningen och beror på Q.
- Topologi och förstärkning
- Lågpass/högpass använder visad Sallen-Key-krets. Bandpass använder inverterande multipel återkoppling med andra komponentförhållanden och förstärkningsvillkor.
- Avrundning och giltighet
- Standardvärden ändrar frekvens och Q. Granska uppnådda fel. Ogiltiga kombinationer kan ge icke-positiv dämpning och avvisas.
Genomgånget exempel
Använd lågpass-exemplet med lika komponentvärden. Vid egenfrekvensen är responsen mer dämpad än gränsfrekvensens definition.
Exempel på indata
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° |
Beräknad gränsfrekvens ligger under egenfrekvensen. En komponentformel anger därför inte −3 dB-hörnet för varje Q.
Frågor och felsökning
Varför finns en topp?
Tillräckligt högt Q kan ge resonans. Jämför hela responsen och passbandsförstärkningen; en topp garanterar inte plan respons.
Varför missas målet?
Motstånd och kondensatorer avrundas oberoende till standardvärden. Kontrollera uppnådd frekvens och Q, och jämför annan stödd serie.
Förutsäger detta det byggda filtret?
Modellen saknar förstärkarens förstärkningsbandbredd, slew rate, matningsgränser och komponenttoleranser. Kontrollera komponentval och byggd krets.