|
Активная фильтрация нижних частот фильтром Баттерворта первого порядка
Статьи публикуются по мере поступления. Для упорядоченного тематического
поиска воспользуйтесь блоком "Карта сайта"
Фильтр Баттерворта - это тип фильтра, частотная характеристика которого плоская по области полосы пропускания. Фильтр нижних частот (LPF) обеспечивает постоянный выход от постоянного тока до частоты отсечки f (H) и отклоняет все сигналы выше этой частоты. Схема, показанная ниже, представляет собой фильтр нижних частот Баттерворта первого порядка, который использует RC-сеть для фильтрации. Загрузка сети RC исключается при использовании Op-Amp, который настроен для режима без инвертирования. Резисторы R1 и Rf определяют коэффициент усиления фильтра. Компоненты, необходимые для этой схемы: Op-Amp (5-контактный) 3 Резисторы 1 Конденсатор Источники напряжения Увеличение напряжения ниже высокой частоты отсечки называется усилением полосы пропускания. Он задается формулой: Af = 1 + Rf / R1. Высокая частота среза определяется по формуле: f (H) = 1 / (2πRC).
В приведенной выше схеме компонент XSC1 является осциллографом, который используется для проверки схемы так что не путайте с ним. В приведенной выше схеме частота отсечки определяется резистором R и конденсатором C. Вы можете выбрать любое требуемое значение для фиксации частоты среза. В вышеприведенной схеме я выбираю частоту среза примерно на 5 кГц, поэтому я использовал резистор R значения 10 кОм и конденсатор значения 3nF. Вы можете изменить его, если хотите, используя приведенную выше формулу частоты среза. Фильтр нижних частот первого порядка имеет практический наклон -20 дБ / декада. Фильтр нижних частот имеет постоянное усиление Af от 0 до высокой частоты отсечки f (H). При f (H) коэффициент усиления равен 0.707Af, а после f (H) он уменьшается с постоянной скоростью 20 дБ / декада. Частоту f = f (H) называют высокой частотой отсечки, так как коэффициент усиления фильтра на этой частоте уменьшается на 3 дБ (= 20log (10) 0,707) от 0 Гц. Анализ переменного тока приведенной выше схемы приведен ниже. Но это не совсем для вышеуказанной схемы. Частота среза составляет 20 кГц. Для получения частоты среза 20 кГц вам нужен резистор с величиной 1 кОм и конденсатор стоимостью 7.96нF.