연산 증폭기의 실제 적용. 두 번째 부분. 계획, 설명

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따라서 첫 번째 부분에서는 연산 증폭기를 증폭기로 켜는 회로를 고려했으며, 이 부분에서는 연산 증폭기를 필터로 포함하는 것을 고려할 것입니다.

하이패스 필터 (HPF, 하이패스 - 무엇이든)

주파수가 특정 임계값 미만인 신호를 차단해야 하는데, 이를 차단 주파수라고 합니다.

가장 간단한 HPF는 다음과 같습니다.

연산 증폭기의 실제 적용. HPF

비 반전 연산 증폭기가 포함 된 첫 번째 회로, 두 번째 회로는 반전 포함입니다.

이것은 불필요한 신호(가파름)를 옥타브당 6dB 감쇠하는 XNUMX차 필터입니다. 커패시터의 리액턴스를 계산하여 차단 주파수를 결정할 수 있습니다. 커패시터와 직렬로 연결된 저항의 저항과 같아지면 바로 이것이 될 것입니다.

공식은 다음과 같습니다.

연산 증폭기의 실제 적용. 공식

여기서 F는 헤르츠 단위의 주파수, C는 패럿 단위의 커패시턴스, Ec는 옴 단위의 저항입니다.

12차 필터의 기울기가 충분하지 않은 것 같으면 XNUMX차 필터를 그림과 같이 옥타브당 XNUMXdB의 기울기로 고정할 수 있습니다.

연산 증폭기의 실제 적용. HPF

이것은 소위 버터워스 필터입니다. 그것을 발명한 친구를 기리기 위해 그렇게 명명되었습니다.

컷오프 빈도를 계산하려면 다음 관계를 사용할 수 있습니다.

R1=R2; С1=2С2;

연산 증폭기의 실제 적용. 공식

저항을 선택할 때 필터의 출력 저항이 주파수에 따라 증가하고 저항 값이 제한을 초과하면 필터 작동에 영향을 줄 수 있습니다. 물론 부정적입니다. 그렇지 않으면 왜 경고합니까?

저역 통과 필터 (LPF, 로우패스 - 무엇이든)

이 필터의 작동은 이전 필터와 정반대입니다. 주파수가 차단 주파수보다 높은 신호를 차단합니다. 원칙적으로 모든 것은 이전의 경우와 동일하며 커패시터 만 저항과 직렬로 연결되지 않고 병렬로 연결됩니다.

연산 증폭기의 실제 적용. LPF

첫 번째 회로는 비 반전 포함이고 두 번째 회로는 반전 포함입니다. 컷오프 주파수는 HPF의 경우와 정확히 같은 방식으로 계산됩니다.

음, XNUMX차 필터 회로는 동일한 버터워스 시민입니다.

연산 증폭기의 실제 적용. LPF

다시 말하지만 모든 것이 위에서 설명한 것과 정확히 동일한 것으로 간주됩니다.

대역통과 필터 (밴드 패스)

대역 통과 필터는 전체 스펙트럼에서 특정 주파수 대역을 분리해야 할 때 사용됩니다. 예를 들어 스펙트럼 분석기 또는 이와 유사한 것입니다.

연산 증폭기의 실제 적용. 대역 통과 필터

여기에 계산 공식을 제공하지 않겠습니다. 무겁습니다. 대역 통과 필터를 계산하려면 멋진 프로그램인 Schematica Software의 Filter Wiz Pro를 사용하는 것이 좋습니다. 그러나 다른 필터를 계산하는 데에도 사용할 수 있습니다.

플러그 필터 (노치 필터)

선택한 일부 주파수를 감쇠(거의 XNUMX으로)해야 하는 경우 이 필터가 적합합니다.

연산 증폭기의 실제 적용. 플러그 필터

계산식은 다음과 같습니다.

연산 증폭기의 실제 적용. 공식

여기서 R=R3=R4, C=C1=C2;

이 필터를 구성할 때 구성 요소 등급의 정확도는 매우 중요합니다. 선택한 주파수를 "죽이는" 정도는 이것에 따라 다릅니다. 따라서 허용 오차가 1%인 저항과 커패시터를 사용하면 이론적으로 45dB를 달성할 수 있지만 최대 60dB의 주파수 감쇠를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 50Hz의 싫어하는 주파수를 강타하려는 경우 다음 값을 사용합니다. R1=R2=10kOhm, R3=R4=68kOhm, C1=C2=47nF.

이중 T 브리지가 있는 필터 플러그

연산 증폭기의 실제 적용. 더블 T 브리지

이 필터를 사용하면 선택한 주파수를 감쇠시킬 수 있을 뿐만 아니라 가변 저항 R4로 감쇠 정도를 조정할 수도 있습니다. 교단을 계산하는 공식은 이전 경우와 동일합니다.

출판: radiokot.ru

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