Aktivní dolní propust: 13 faktů, které většina začátečníků neví! -

Definice aktivního LPF
Co dělá aktivní LPF?
Složky aktivního LPF
Frekvenční odezva
Návrh aktivní LPF
Frekvenční škálování
Funkce přenosu
Co je LPF druhého řádu
Funkce přenosu aktivního LPF druhého řádu
Navrhněte aktivní LPF druhého řádu
Porovnání aktivního dolnoprůchodového a pasivního dolnoprůchodového filtru
Proč používáme aktivní LPF
Výhody aktivního LPF
Nejčastější dotazy

Co je aktivní nízkopropustný filtr?

Nejdříve nejdříve, pojďme diskutovat o tom, jak jednoduché Nízkoprůchodový filtr je-

"Low Pass Filter je typ filtru, který hlavně prochází signály s frekvencí nižší než konkrétní mezní frekvence a tlumí veškerou frekvenci vyšší než mezní rozsah ".

Nyní Aktivní nízký průchod Filtr je vyroben z aktivní složky jako operační zesilovač, rezistory a také nese signály s nižší frekvencí a méně Odpor a má a konstantní zesílení výstupu z nuly na mezní frekvenci.

Součásti aktivního filtru s nízkým průchodem:

Aktivní filtry se skládají z aktivních součástí, jak název napovídá, jako je operační zesilovač, tranzistory nebo FET v obvodu.

Aktivní filtr se obvykle skládá ze zesilovačů, kondenzátorů a odporů.

Takže obecně, Aktivní filtr s nízkým průchodem je jakýkoli filtr používající Operační zesilovač zlepšit výkon a předvídatelnost za tak nízkou cenu.

Jak funguje aktivní dolní propust

Na výše uvedeném obrázku je to běžně používaný aktivní dolní propust.

Frekvenční odezva nízkoprůchodového filtru:

**Charakteristická křivka aktivního LPF**

Aktivní nízkoprůchodový filtr:

Odpor R =

F_c = mezní frekvenci

Ω_c = mezní frekvenci

C = kapacitní

Mezní frekvenci lze měnit vynásobením RC nebo C.

Funkce přenosu aktivního nízkoprůchodového filtru první objednávky:

Diferenciální rovnice pro filtr -

Aktivní LPF druhého řádu:

Co jsou LPF druhého řádu?

K sestavení filtru druhého řádu obvykle používáme operační zesilovač, a proto lze filtr druhého řádu nazývat také jako filtr VCVS; kde VCVS se označuje zesilovač „Voltage Control Voltage Source“. Navrhujeme filtr druhého řádu spolu s aktivním RC filtrem prvního řádu.

Jelikož se jedná o filtr s nízkým průchodem, umožňuje pouze průchod signálů s nízkou frekvencí a zeslabuje všechny vyšší frekvence nad stanovený frekvenční rozsah.

Nízkofrekvenční filtr druhého řádu zeslabuje přesněji vysokofrekvenční signály. Zisk se snižuje rychlostí 12 dB na oktávu. Jinak je to 40 dB / dekádu.

Ve filtru druhého řádu

Pokud se hodnoty odporu a kondenzátoru liší,

Pokud jsou hodnoty odporu a kondenzátoru stejné,

Funkce přenosu aktivního nízkoprůchodového filtru druhého řádu:

Funkce přenosu je označena jako,

Velikost funkce přenosu -

Kde ω_c je mezní frekvence.

Jsou uvedeny frekvenční odezvy dolních propustí aktivních filtrů druhého řádu.

Návrh aktivní dolní propusti druhého řádu

Nejprve zvolíme hodnotu mezní frekvence, ω_c (nebo f_c).

Najít R,

RF přichází jako -

R_f = K (2R) = 3.172 R.

Najděte R1, zatímco K = 1.586

Rozdíly mezi aktivním dolním filtrem a pasivním dolním filtrem:

Aktivní komponenty jsou efektivně nákladnější, proto jsou aktivní filtry také drahé, zatímco cena pasivních filtrů je nižší kvůli přítomnosti pasivních komponent.
Aktivní nízkoprůchodový filtrační obvod je složitý, zatímco pasivní nízkoprůchodový filtrační obvod má menší složitost.
Pro provozování aktivního LPF potřebujeme pro jeho provoz externí napájecí zdroj. Pasivní filtry však nevyžadují externí napájení, protože pohání energii pro svou činnost z aplikovaného vstupního signálu.
Pasivní filtry obsahují více komponent než aktivní dolní propust; proto mají vyšší hmotnost.
Aktivní LPF je během změny teploty citlivější, ale pasivní vykazují s rostoucí teplotou nižší citlivost.

Proč používat Active LPF?

Vzhledem k méně složitým obvodům a nižší ceně než ostatní aktivní filtry používáme aktivní LPF v mnoha oblastech.

Podívejte se na ně zde - Low Pass Filter Applications.

Nízkoprůchodový filtr se používá v „syčivých“ filtrech.
Tyto filtry se také používají v ADC. V těchto obvodech fungují jako vyhlazovací filtr.
LPF se také používají k zabránění harmonických emisí z RF vysílačů.
Tyto filtry také nacházejí uplatnění v hudebních systémech. Tam tyto filtry vynechávají vysokofrekvenční komponenty.

Výhody filtru Active Low Pass:

Pro přenosovou funkci s indukčními charakteristikami může dosáhnout uspokojivého výkonu s přijatelným rozsahem frekvencí.
Vysoká vstupní impedance a nízká výstupní impedance op-amp, aby obvod vynikající při kaskádování.
Díky lepšímu zesílení poskytuje větší zisk.

Co je to frekvence 3db v aktivním dolnoprůchodovém filtru?

3db je úroveň výkonu, kde mezní frekvence je o 3dB nižší než maximální hodnota a 3dB je obvykle polovina maximálního výkonu.

Chcete-li si přečíst více o elektronice klikněte zde