[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Uniwersalny
moduł
filtrów
Sallen
−
Keya
2 6 2 9
Do czego to służy?
W artykule jest przedstawiony prosty moduł,
umożliwiający realizację filtrów dolno− i gór−
noprzepustowych o dużej stromości zboczy
na zakres częstotliwości akustycznych. Mo−
duł zawiera dwa stopnie drugiego rzędu,
a więc pozwala na realizację filtru czwartego
rzędu, czyli o stromości zbocza wynoszącej
aż 80dB/dekadę (24dB/oktawę). Układ
umożliwia budowę bardzo popularnych fil−
trów Sallen−Keya (ze źródłem napięciowym
sterowanym napięciowo). Za miesiąc zapre−
zentowany zostanie drugi podobny moduł,
pozwalający na realizację filtrów z wielo−
krotnym sprzężeniem zwrotnym (MFB).
Obszerniejsze wskazówki dotyczące pro−
jektowania podstawowych filtrów prezento−
wane są w kolejnych Listach od Piotra, po−
cząwszy od EdW 9/2001. W niniejszym arty−
kule podane są wyjątkowo proste recepty,
dzięki czemu nawet początkujący nie będą
mieć żadnych problemów z wykonaniem fil−
tru o potrzebnej częstotliwości granicznej.
Wartości rezystorów podane są na rysunkach,
a pojemność kondensatorów dla potrzebnej
częstotliwości granicznej odczytuje się z ta−
beli albo oblicza z bardzo prostego wzoru.
terą Z (oznaczającą impedancję). Montowane
tu będą rezystory i kondensatory o wartościach
podanych w tabeli i na
rysunkach 2 i 3
.
Uwaga! w przypadku filtru dolnoprzepu−
stowego pasmo obejmuje także częstotliwość
0Hz, czyli napięcia stałe. W wersji z poje−
dynczym zasilaniem masą modułu jest punkt
O, a nie punkt N. W razie potrzeby, aby od−
ciąć składową stałą i częstotliwości poniżej
1Hz trzeba dodać na wejściu dodatkowy ob−
wód RC, zaznaczony na rysunku 2 kolorem
zielonym.
Aby ułatwić dobór elementów przyjęto
prostą zasadę, że częstotliwość graniczna
filtru będzie ustalona przez dobór pojemno−
ści kondensatorów, natomiast rezystory będą
Rys. 1 Schemat ideowy modułu
Jak to działa?
Podstawowy schemat modułu pokazany jest
na
rysunku 1
. Kondensatory C11...C14 i re−
zystory R11, R12 tworzą obwód zasilania,
dzięki któremu moduł może być zasilany za−
równo napięciem symetrycznym ±4V...±18V,
jak i pojedynczym 8...25V. W każdym przy−
padku masą sygnałową jest obwód połączony
z punktem O.
Dwa wzmacniacze operacyjne z kostki U1
pracują w dwóch stopniach filtru. Ponieważ
moduł pozwala na realizację zarówno filtru dol−
noprzepustowego, jak i górnoprzepustowego,
elementy bierne filtru opisano na schemacie li−
Rys. 2 Filtr dolnoprzepustowy
52
Marzec 2002
Elektronika dla Wszystkich
mieć ustaloną wartość, podaną na rysunkach
i w wykazie elementów. W proponowanym
układzie do realizacji filtrów na zakres czę−
stotliwości akustycznych wykorzystywane
będą kondensatory o pojemnościach z zakre−
su 330pF...1
ferroelektrycznych (o pojemności powyżej
1nF). Jedynie kondensatory o pojemnościach
330pF...1nF mogą być ceramiczne. General−
nie należy stosować rezystory metalizowane,
w praktyce wystarczą typowe rezystory o to−
lerancji 5% (z paskiem złotym).
Oporność wejściowa (impedancja) wersji
„czerwonej” jest bardzo duża, rzędu dziesią−
Wykaz elementów
R11,, R12 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..100k
ΩΩ
((10k
ΩΩ
......220k
ΩΩ
))
C11,, C12 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..100
F//25V
F.
Układy zostały tak obliczone, że kluczo−
we pojemności (C4 w filtrze dolnoprzepusto−
Filtr dolnoprzepustowy
Dlla częsttottlliiwościi 10Hz ...... 2,,2kHz
R1A,,R1B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..12k
ΩΩ
C4A,,C4B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..wedłług ttabellii 2
C2A,,C2B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..10*C4
Dlla częsttottlliiwościi 1kHz ...... 33kHz
R1A,,R1B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..1,,2k
ΩΩ
R3A,,R3B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..18k
ΩΩ
C4A,,C4B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..wedłług ttabellii 1
C2A,,C2B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..10*C4
Rys. 3 Filtr górnoprzepustowy
Filtr górnoprzepustowy
Dlla częsttottlliiwościi 1Hz ...... 2,,2kHz
R2A,,R2B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..120k
wym i C1, C3 w filtrze górnoprzepustowym)
mają mieć wartości podane w tabelach. Kon−
densator C2 w filtrze dolnoprzepustowym
ma mieć wartość dziesięciokrotnie większą,
niż podana w tabeli. Jeśli ktoś chciałby uzy−
skać pośrednie wartości częstotliwości, po−
między podanymi w tabeli, może połączyć
dwa kondensatory równolegle. Nie warto
przy tym dążyć do dużej precyzji, ponieważ
po pierwsze nie jest to wcale potrzebne (od−
chyłka o kilka procent nie ma znaczenia w re−
alnych układach), a ponadto przy 5−procento−
wych rezystorach i 5− lub 10−procentowych
kondensatorach uzyskanie idealnej precyzji
jest wręcz niemożliwe.
Filtr o potrzebnej charakterystyce można
zrealizować na co najmniej dwa sposoby.
Można zastosować albo wartości zaznaczone
kolorem niebieskim albo czerwonym. Jak po−
kazuje
Tabela 1
, dla całego zakresu akustycz−
nego można śmiało wykorzystać wartości za−
znaczone kolorem niebieskim. Takie „niebie−
skie” wartości należy stosować, jeśli filtr ma
mieć częstotliwość graniczną większą niż
2kHz. Jeśli jednak częstotliwość graniczna
ma być mniejsza niż 2kHz, warto zastosować
wartości zaznaczone na rysunku, w wykazie
iw
Tabeli 2
kolorem czerwonym. Wtedy re−
zystory mają większe nominały i oporność
wejściowa filtru jest jeszcze większa.
Aby filtr miał dobre parametry, koniecz−
nie należy w nim zastosować kondensatory
foliowe. W żadnym wypadku nie należy wy−
korzystywać kondensatorów ceramicznych
tek kiloomów i nie trzeba się martwić, że filtr
obciąży poprzedni stopień. W przypadku we−
rsji „niebieskiej” impedancja wejściowa fil−
tru dolnoprzepustowego nie jest zbyt duża
(rzędu pojedynczych kiloomów) i poprzedni
stopień musi mieć niewielką oporność wyj−
ściową. W razie wątpliwości, na wejściu ta−
kiego filtru można zastosować wtórnik na
wzmacniaczu operacyjnym lub tranzystor
w układzie wspólnego kolektora.
Oczywiście jeden z filtrów modułu może
być filtrem dolnoprzepustowym, a drugi gór−
noprzepustowym, co pozwoli zrealizować
filtr pasmowoprzepustowy. W takich przy−
padkach nie należy wykorzystywać recept po−
danych w artykule, tylko przeprowadzić obli−
czenia poszczególnych filtrów wykorzystując
wzory ze wspomnianych
Listów od Piotra
.
R4A,,R4B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..270k
ΩΩ
C1A,,C3A,,C1B,,C3B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..wedłług ttabellii 2
Dlla częsttottlliiwościi 1kHz ...... 33kHz
R2A,,R2B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..12k
ΩΩ
R4A,,R4B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..27k
ΩΩ
C1A,,C3A,,C1B,,C3B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..wedłług ttabellii 1
Płytka dostępna jest
w sieci handlowej AVT
jako kit szkolny AVT−2629/A
Montaż i uruchomienie
Filtr Sallen−Keya z rysunków 2, 3 można
zmontować na płytce drukowanej, pokazanej
na
rysunku 4
. Montaż nie powinien nikomu
sprawić kłopotów. Warto zacząć od wlutowa−
nia elementów najmniejszych, a konkretnie
od zaznaczonych na płytce zwór. Przy zasila−
niu napięciem symetrycznym można nie
montować R11, R12, a „dolne nóżki” kon−
densatorów C11, C13 trzeba wlutować do
otworów oznaczonych Y. Przy zasilaniu na−
pięciem pojedynczym R11, R12 są niezbęd−
ne, a „dolne nóżki” C11, C13 trzeba wluto−
wać do otworów oznaczonych X.
Rys. 4 Schemat montażowy
Rys. 5
Ciąg dalszy na stronie 67.
Tabela 1
f[Hz] 10 15 21 30 45 67 100 150 210 300 450 670 1k 1,5k 2,1k 3,0k 4,5k 6,7k 10k 15k 21k 30k
C[nF] 1u 680 470 330 220 150 100 68 47 33 22 15 10 6,8 4,7 3,3 2,2 1,5 1 0,68 0,47 0,33
wartości nie zalecane – raczej zastosuj wartości „czerwone”
wartości zalecane
f[Hz] 1 1,5 2,1 3 4,5 6,7 10 15 21 30 45 67 100 150 210 300 450 670 1000 1500 2100 3000
C[nF] 1u 680 470 330 220 150 100 68 47 33 22 15 10 6,8 4,7 3,3 2,2 1,5 1
0,68 0,47 0,33
Tabela 2
Elektronika dla Wszystkich
Marzec 2002
53
R3A,,R3B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..180k
Ciąg dalszy ze strony 57
Przykłady
1.
Potrzebny jest filtr dolnoprzepustowy
o częstotliwości granicznej 250Hz.
Korzystamy z rysunku 2 i decydujemy się
na elementy „czerwone”. Z tabeli 2 wynika, że
najbliższa „standardowa” wartość częstotli−
wości wynosi 210Hz przy pojemności 4,7nF.
Chcemy uzyskać możliwe dobrą dokładność,
więc zastosujemy pojemność pośrednią mię−
dzy 4,7nF a 3,3nF przez połączenie równole−
głe pojemności 3,3nF i 680pF.
Rysunek 6
pokazuje schemat i charakterystykę.
2.
Potrzebny jest filtr górnoprzepustowy
o częstotliwości granicznej 4kHz.
Korzystamy z rysunku 3 i z konieczności
decydujemy się na elementy „niebieskie”. Z ta−
beli 1 wynika, że najbliższa „standardowa”
wartość częstotliwości wynosi 4,5kHz przy
pojemności 2,2nF. Tym razem różnica 500Hz
nie gra roli, więc zastosujemy pojemność
2,2nF.
Rysunek 7
pokazuje schemat i cha−
rakterystykę, a fotografia wstępna − model.
Na płytce przewidziano dla rezystorów
i kondensatorów filtru uniwersalne „elemen−
ty”, pozwalające wlutować te części na kilka
sposobów, pokazanych na
rysunku 5
. Moż−
liwość wlutowania dwóch rezystorów w sze−
reg albo dwóch kondensatorów równolegle
będzie pomocna przy realizacji filtrów we−
dług wskazówek z Listów od Piotra. Aby
uniknąć pomyłki, warto narysować sobie
„prywatny” schemat montażowy, pokazują−
cy rozmieszczenie rezystorów i kondensato−
rów na podstawie jednego ze schematów
ideowych (rysunki 2, 3). Na wkładce w środ−
ku numeru można znaleźć odpowiednie ry−
sunki, które posłużą za matrycę do stworze−
nia takiego „prywatnego” schematu monta−
żowego.
Warto zauważyć, że płytka została zapro−
jektowana w ten sposób, by wszystkie punkty
dla zewnętrznych połączeń znajdowały się
przy jednej krawędzi. Umożliwi to wlutowanie
modułu filtru w jakąkolwiek większą płytkę.
Rys. 6
Rys. 7
Piotr Górecki
54
Marzec 2002
Elektronika dla Wszystkich
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
zanotowane.pl doc.pisz.pl pdf.pisz.pl jajeczko.pev.pl
Uniwersalny
moduł
filtrów
Sallen
−
Keya
2 6 2 9
Do czego to służy?
W artykule jest przedstawiony prosty moduł,
umożliwiający realizację filtrów dolno− i gór−
noprzepustowych o dużej stromości zboczy
na zakres częstotliwości akustycznych. Mo−
duł zawiera dwa stopnie drugiego rzędu,
a więc pozwala na realizację filtru czwartego
rzędu, czyli o stromości zbocza wynoszącej
aż 80dB/dekadę (24dB/oktawę). Układ
umożliwia budowę bardzo popularnych fil−
trów Sallen−Keya (ze źródłem napięciowym
sterowanym napięciowo). Za miesiąc zapre−
zentowany zostanie drugi podobny moduł,
pozwalający na realizację filtrów z wielo−
krotnym sprzężeniem zwrotnym (MFB).
Obszerniejsze wskazówki dotyczące pro−
jektowania podstawowych filtrów prezento−
wane są w kolejnych Listach od Piotra, po−
cząwszy od EdW 9/2001. W niniejszym arty−
kule podane są wyjątkowo proste recepty,
dzięki czemu nawet początkujący nie będą
mieć żadnych problemów z wykonaniem fil−
tru o potrzebnej częstotliwości granicznej.
Wartości rezystorów podane są na rysunkach,
a pojemność kondensatorów dla potrzebnej
częstotliwości granicznej odczytuje się z ta−
beli albo oblicza z bardzo prostego wzoru.
terą Z (oznaczającą impedancję). Montowane
tu będą rezystory i kondensatory o wartościach
podanych w tabeli i na
rysunkach 2 i 3
.
Uwaga! w przypadku filtru dolnoprzepu−
stowego pasmo obejmuje także częstotliwość
0Hz, czyli napięcia stałe. W wersji z poje−
dynczym zasilaniem masą modułu jest punkt
O, a nie punkt N. W razie potrzeby, aby od−
ciąć składową stałą i częstotliwości poniżej
1Hz trzeba dodać na wejściu dodatkowy ob−
wód RC, zaznaczony na rysunku 2 kolorem
zielonym.
Aby ułatwić dobór elementów przyjęto
prostą zasadę, że częstotliwość graniczna
filtru będzie ustalona przez dobór pojemno−
ści kondensatorów, natomiast rezystory będą
Rys. 1 Schemat ideowy modułu
Jak to działa?
Podstawowy schemat modułu pokazany jest
na
rysunku 1
. Kondensatory C11...C14 i re−
zystory R11, R12 tworzą obwód zasilania,
dzięki któremu moduł może być zasilany za−
równo napięciem symetrycznym ±4V...±18V,
jak i pojedynczym 8...25V. W każdym przy−
padku masą sygnałową jest obwód połączony
z punktem O.
Dwa wzmacniacze operacyjne z kostki U1
pracują w dwóch stopniach filtru. Ponieważ
moduł pozwala na realizację zarówno filtru dol−
noprzepustowego, jak i górnoprzepustowego,
elementy bierne filtru opisano na schemacie li−
Rys. 2 Filtr dolnoprzepustowy
52
Marzec 2002
Elektronika dla Wszystkich
mieć ustaloną wartość, podaną na rysunkach
i w wykazie elementów. W proponowanym
układzie do realizacji filtrów na zakres czę−
stotliwości akustycznych wykorzystywane
będą kondensatory o pojemnościach z zakre−
su 330pF...1
ferroelektrycznych (o pojemności powyżej
1nF). Jedynie kondensatory o pojemnościach
330pF...1nF mogą być ceramiczne. General−
nie należy stosować rezystory metalizowane,
w praktyce wystarczą typowe rezystory o to−
lerancji 5% (z paskiem złotym).
Oporność wejściowa (impedancja) wersji
„czerwonej” jest bardzo duża, rzędu dziesią−
Wykaz elementów
R11,, R12 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..100k
ΩΩ
((10k
ΩΩ
......220k
ΩΩ
))
C11,, C12 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..100
F//25V
F.
Układy zostały tak obliczone, że kluczo−
we pojemności (C4 w filtrze dolnoprzepusto−
Filtr dolnoprzepustowy
Dlla częsttottlliiwościi 10Hz ...... 2,,2kHz
R1A,,R1B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..12k
ΩΩ
C4A,,C4B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..wedłług ttabellii 2
C2A,,C2B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..10*C4
Dlla częsttottlliiwościi 1kHz ...... 33kHz
R1A,,R1B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..1,,2k
ΩΩ
R3A,,R3B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..18k
ΩΩ
C4A,,C4B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..wedłług ttabellii 1
C2A,,C2B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..10*C4
Rys. 3 Filtr górnoprzepustowy
Filtr górnoprzepustowy
Dlla częsttottlliiwościi 1Hz ...... 2,,2kHz
R2A,,R2B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..120k
wym i C1, C3 w filtrze górnoprzepustowym)
mają mieć wartości podane w tabelach. Kon−
densator C2 w filtrze dolnoprzepustowym
ma mieć wartość dziesięciokrotnie większą,
niż podana w tabeli. Jeśli ktoś chciałby uzy−
skać pośrednie wartości częstotliwości, po−
między podanymi w tabeli, może połączyć
dwa kondensatory równolegle. Nie warto
przy tym dążyć do dużej precyzji, ponieważ
po pierwsze nie jest to wcale potrzebne (od−
chyłka o kilka procent nie ma znaczenia w re−
alnych układach), a ponadto przy 5−procento−
wych rezystorach i 5− lub 10−procentowych
kondensatorach uzyskanie idealnej precyzji
jest wręcz niemożliwe.
Filtr o potrzebnej charakterystyce można
zrealizować na co najmniej dwa sposoby.
Można zastosować albo wartości zaznaczone
kolorem niebieskim albo czerwonym. Jak po−
kazuje
Tabela 1
, dla całego zakresu akustycz−
nego można śmiało wykorzystać wartości za−
znaczone kolorem niebieskim. Takie „niebie−
skie” wartości należy stosować, jeśli filtr ma
mieć częstotliwość graniczną większą niż
2kHz. Jeśli jednak częstotliwość graniczna
ma być mniejsza niż 2kHz, warto zastosować
wartości zaznaczone na rysunku, w wykazie
iw
Tabeli 2
kolorem czerwonym. Wtedy re−
zystory mają większe nominały i oporność
wejściowa filtru jest jeszcze większa.
Aby filtr miał dobre parametry, koniecz−
nie należy w nim zastosować kondensatory
foliowe. W żadnym wypadku nie należy wy−
korzystywać kondensatorów ceramicznych
tek kiloomów i nie trzeba się martwić, że filtr
obciąży poprzedni stopień. W przypadku we−
rsji „niebieskiej” impedancja wejściowa fil−
tru dolnoprzepustowego nie jest zbyt duża
(rzędu pojedynczych kiloomów) i poprzedni
stopień musi mieć niewielką oporność wyj−
ściową. W razie wątpliwości, na wejściu ta−
kiego filtru można zastosować wtórnik na
wzmacniaczu operacyjnym lub tranzystor
w układzie wspólnego kolektora.
Oczywiście jeden z filtrów modułu może
być filtrem dolnoprzepustowym, a drugi gór−
noprzepustowym, co pozwoli zrealizować
filtr pasmowoprzepustowy. W takich przy−
padkach nie należy wykorzystywać recept po−
danych w artykule, tylko przeprowadzić obli−
czenia poszczególnych filtrów wykorzystując
wzory ze wspomnianych
Listów od Piotra
.
R4A,,R4B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..270k
ΩΩ
C1A,,C3A,,C1B,,C3B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..wedłług ttabellii 2
Dlla częsttottlliiwościi 1kHz ...... 33kHz
R2A,,R2B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..12k
ΩΩ
R4A,,R4B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..27k
ΩΩ
C1A,,C3A,,C1B,,C3B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..wedłług ttabellii 1
Płytka dostępna jest
w sieci handlowej AVT
jako kit szkolny AVT−2629/A
Montaż i uruchomienie
Filtr Sallen−Keya z rysunków 2, 3 można
zmontować na płytce drukowanej, pokazanej
na
rysunku 4
. Montaż nie powinien nikomu
sprawić kłopotów. Warto zacząć od wlutowa−
nia elementów najmniejszych, a konkretnie
od zaznaczonych na płytce zwór. Przy zasila−
niu napięciem symetrycznym można nie
montować R11, R12, a „dolne nóżki” kon−
densatorów C11, C13 trzeba wlutować do
otworów oznaczonych Y. Przy zasilaniu na−
pięciem pojedynczym R11, R12 są niezbęd−
ne, a „dolne nóżki” C11, C13 trzeba wluto−
wać do otworów oznaczonych X.
Rys. 4 Schemat montażowy
Rys. 5
Ciąg dalszy na stronie 67.
Tabela 1
f[Hz] 10 15 21 30 45 67 100 150 210 300 450 670 1k 1,5k 2,1k 3,0k 4,5k 6,7k 10k 15k 21k 30k
C[nF] 1u 680 470 330 220 150 100 68 47 33 22 15 10 6,8 4,7 3,3 2,2 1,5 1 0,68 0,47 0,33
wartości nie zalecane – raczej zastosuj wartości „czerwone”
wartości zalecane
f[Hz] 1 1,5 2,1 3 4,5 6,7 10 15 21 30 45 67 100 150 210 300 450 670 1000 1500 2100 3000
C[nF] 1u 680 470 330 220 150 100 68 47 33 22 15 10 6,8 4,7 3,3 2,2 1,5 1
0,68 0,47 0,33
Tabela 2
Elektronika dla Wszystkich
Marzec 2002
53
R3A,,R3B .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..180k
Ciąg dalszy ze strony 57
Przykłady
1.
Potrzebny jest filtr dolnoprzepustowy
o częstotliwości granicznej 250Hz.
Korzystamy z rysunku 2 i decydujemy się
na elementy „czerwone”. Z tabeli 2 wynika, że
najbliższa „standardowa” wartość częstotli−
wości wynosi 210Hz przy pojemności 4,7nF.
Chcemy uzyskać możliwe dobrą dokładność,
więc zastosujemy pojemność pośrednią mię−
dzy 4,7nF a 3,3nF przez połączenie równole−
głe pojemności 3,3nF i 680pF.
Rysunek 6
pokazuje schemat i charakterystykę.
2.
Potrzebny jest filtr górnoprzepustowy
o częstotliwości granicznej 4kHz.
Korzystamy z rysunku 3 i z konieczności
decydujemy się na elementy „niebieskie”. Z ta−
beli 1 wynika, że najbliższa „standardowa”
wartość częstotliwości wynosi 4,5kHz przy
pojemności 2,2nF. Tym razem różnica 500Hz
nie gra roli, więc zastosujemy pojemność
2,2nF.
Rysunek 7
pokazuje schemat i cha−
rakterystykę, a fotografia wstępna − model.
Na płytce przewidziano dla rezystorów
i kondensatorów filtru uniwersalne „elemen−
ty”, pozwalające wlutować te części na kilka
sposobów, pokazanych na
rysunku 5
. Moż−
liwość wlutowania dwóch rezystorów w sze−
reg albo dwóch kondensatorów równolegle
będzie pomocna przy realizacji filtrów we−
dług wskazówek z Listów od Piotra. Aby
uniknąć pomyłki, warto narysować sobie
„prywatny” schemat montażowy, pokazują−
cy rozmieszczenie rezystorów i kondensato−
rów na podstawie jednego ze schematów
ideowych (rysunki 2, 3). Na wkładce w środ−
ku numeru można znaleźć odpowiednie ry−
sunki, które posłużą za matrycę do stworze−
nia takiego „prywatnego” schematu monta−
żowego.
Warto zauważyć, że płytka została zapro−
jektowana w ten sposób, by wszystkie punkty
dla zewnętrznych połączeń znajdowały się
przy jednej krawędzi. Umożliwi to wlutowanie
modułu filtru w jakąkolwiek większą płytkę.
Rys. 6
Rys. 7
Piotr Górecki
54
Marzec 2002
Elektronika dla Wszystkich
[ Pobierz całość w formacie PDF ]