ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
เครื่องคำนวณตัวกรองแอกทีฟ
ออกแบบตัวกรองผ่านต่ำ ผ่านสูง และผ่านแถบ พร้อมเลือกชิ้นส่วนและกราฟตอบสนอง
ค่าที่ป้อน
ผลลัพธ์
- ความถี่ขั้ว / ความถี่กลาง
- —
- ตัวประกอบคุณภาพ
- —
- อัตราขยายแรงดัน
- —
- ความถี่ตัด
- —
- อัตราขยายแรงดัน
- —
- การเลื่อนเฟส
- —
- fL · −3 dB
- —
- fH · −3 dB
- —
- แบนด์วิดท์เรโซแนนซ์
- —
—แยกความถี่ธรรมชาติ จุดตัด และการตอบสนอง
วิเคราะห์ Sallen-Key ผ่านต่ำ/สูงหรือผ่านแถบป้อนกลับหลายทางที่แสดง เปรียบเทียบความถี่ธรรมชาติ Q และการตอบสนองที่ความถี่เลือก แบบจำลองใช้แอมพลิไฟเออร์อุดมคติและค่าพิกัด โดยไม่รวมขีดจำกัดแบนด์วิดท์หรือความคลาดเคลื่อน
ขั้นตอนการใช้งาน
- เลือกโครงสร้างและวิเคราะห์หรือออกแบบ จับคู่ชื่ออุปกรณ์กับแผนภาพ
- ป้อนค่าอุปกรณ์กับอัตราขยาย หรือความถี่เป้าหมาย Q และชุดมาตรฐาน ใช้แบบออกแบบก่อนตรวจค่าที่ปัด
- ดูกราฟ ขนาด และเฟส เปรียบเทียบความถี่ธรรมชาติกับจุดตัดหรือขอบแถบ ซึ่งไม่จำเป็นต้องเท่ากัน
การตั้งค่าและข้อจำกัด
- ความถี่และ Q
- ความถี่ธรรมชาติกำหนดโพล Q บอกการหน่วง จุดตัดผ่านต่ำ/สูงเป็น −3 dB เทียบกับอัตราขยายย่านผ่านและขึ้นกับ Q
- โครงสร้างและอัตราขยาย
- ผ่านต่ำ/สูงใช้ Sallen-Key ตามภาพ ผ่านแถบใช้การป้อนกลับหลายทางแบบกลับเฟส ความสัมพันธ์อุปกรณ์และข้อจำกัดอัตราขยายต่างกัน
- การปัดและความถูกต้อง
- ค่ามาตรฐานเปลี่ยนความถี่และ Q ตรวจความผิดพลาดที่ได้ ชุดค่าที่ไม่ถูกต้องอาจให้การหน่วงไม่เป็นบวกและถูกปฏิเสธ
ตัวอย่างการใช้งาน
ใช้ตัวอย่างผ่านต่ำที่ค่าอุปกรณ์เท่ากัน ที่ความถี่ธรรมชาติการตอบสนองลดมากกว่าตามนิยามจุดตัด
ข้อมูลตัวอย่างที่ป้อน
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° |
จุดตัดคำนวณต่ำกว่าความถี่ธรรมชาติ สูตรค่าอุปกรณ์เพียงสูตรเดียวจึงไม่ระบุจุด −3 dB สำหรับทุก Q
คำถามและการแก้ปัญหา
ทำไมเกิดยอด?
Q สูงพอทำให้เรโซแนนซ์ได้ เปรียบเทียบการตอบสนองทั้งช่วงและอัตราขยายย่านผ่าน ยอดไม่ได้รับประกันความราบ
ทำไมแบบออกแบบไม่ตรงเป้าหมาย?
ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุถูกปัดแยกกัน ตรวจความถี่กับ Q ที่ได้และเปรียบเทียบชุดอื่นที่รองรับ
ทำนายตัวกรองที่สร้างจริงได้หรือไม่?
ไม่รวมผลคูณอัตราขยาย–แบนด์วิดท์ สลูเรต ขอบเขตจ่ายไฟ หรือความคลาดเคลื่อน ตรวจความเหมาะสมของแอมพลิไฟเออร์และวงจรที่ประกอบ