Практическое применение операционных усилителей. Часть вторая. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Итак, в первой части мы рассмотрели схемы включения ОУ в качестве усилителей, в этой части рассмотрим включения ОУ в качестве фильтров.

Фильтр Высоких Частот (ФВЧ, High-Pass - как угодно)

Требуется он для отсекания сигнала, частота которого ниже определенного порога, который называется, кстати, частотой среза.

Простейший ФВЧ выглядит так:

Первая схема с неинвертирующим включением ОУ, вторая - с инвертирующим.

Это фильтр первого порядка с ослаблением ненужного сигнала - крутизной - 6дБ на октаву. Определить частоту среза можно, рассчитывая реактивное сопротивление конденсатора. Когда оно станет равным сопротивлению резистора, включенного последовательно с конденсатором - это будет самое то.

Формула следующая:

Где F - частота в Герцах, C - емкость в Фарадах, Ec - сопротивление в Омах.

Если крутизна фильтра первого порядка кажется недостаточной, можно справить фильтр второго порядка - с крутизной 12 дБ на октаву как показано на рисунке.

Это - так называемый, фильтр Баттерворта. Назван так, видимо, в честь того чувака, который его придумал.

Чтобы посчитать его граничную частоту можно воспользоваться следующими соотношениями:

R1=R2; С1=2С2;

При выборе резисторов надо учесть, что их номиналы должны лежать в пределах 10-100 кОм, поскольку выходное сопротивление фильтра растет вместе с частотой и если номиналы резисторов выходят за вышеуказанные рамки это может сказаться на работе фильтра. Отрицательно, разумеется - иначе зачем предупреждать?

Фильтр Низких Частот (ФНЧ, Low-Pass - как угодно)

Работа этого фильтра прямо противоположна предыдущему - он отрезает сигнал, частота которого выше частоты среза. В принципе, все то же самое, что и в предыдущем случае, только конденсатор включается не последовательно с резистором, а параллельно ему.

Первая схема - неинвертирующее включение, вторая - инвертирующее. Частота среза считается ровно таким же способом, как и в случае ФВЧ.

Ну и схема фильтра второго порядка - того же самого гражданина Баттерворта.

Опять же - считается все точно так же, как было описано выше.

Полосовой Фильтр (Band-Pass)

Полосовой фильтр применяется в тех случаях, когда необходимо выделить некую полосу частот из всего спектра. Например, в спектроанализаторах или вроде того.

Формулы расчета приводить тут не буду - дюже они забористые. Для расчета полосовых фильтром советую воспользоваться замечательной программой - Filter Wiz Pro от Schematica Software. Впрочем, ей так же можно воспользоваться и для расчетов любых других фильтров.

Фильтр-пробка (Notch Filter)

Если вам нужно ослабить (практически до нуля) некую выбранную частоту, то это фильтр как раз для вас.

Формула расчета вот такая:

где R=R3=R4, C=C1=C2;

При построении этого фильтра очень важна точность номиналов компонентов - от этого зависит степень "убивания" выбранной частоты. Так, при применении резисторов и конденсаторов с допуском 1%, можно получить ослабление частоты до 45дБ, хотя, теоретически, можно добиться и 60дБ. Например, если вы хотите грохнуть ненавистную всем частоту 50Гц, то берем следующие номиналы: R1=R2=10кОм, R3=R4=68кОм, С1=С2=47нФ.

Фильтр-пробка с двойным Т-мостом

С помощью этого фильтра можно не только ослаблять выбранную частот, но и регулировать степень ее ослабления переменным резистором R4. Формула расчета номиналов такая же, как и в предыдущем случае.

Публикация: radiokot.ru

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Цифровые датчики магнитного поля от Texas Instruments 30.01.2015 Компания Texas Instruments выпустила свое первое семейство интегральных датчиков магнитного поля на эффекте Холла. Микросхемы DRV5013, DRV5023 и DRV5033 срабатывают при магнитном поле +3,2...+6 mT в зависимости от версии микросхемы. С практической точки зрения это позволяет реагировать на неодимовый магнит (размером как элемент CR2032) с расстояния 1...2 см. Присущий датчику гистерезис предотвращает повторные ложные срабатывания при медленном изменении магнитного поля. При использовании датчиков в устройствах с батарейным питанием можно включать датчик только на короткое время 38 мкс, достаточное для проведения измерения. Индикация наличия магнитного поля осуществляется с помощью цифрового (логического) биполярного выхода с открытым стоком и максимальной нагрузкой до 30 мА. Низкий ток потребления 2,7 мА позволяет подавать питание на датчик непосредственно с порта ввода-вывода микроконтроллера. Максимальная полоса пропускания составляет 20 кГц. Датчики DRV5013, DRV5023 и DRV5033 отличаются типом реакции на полярность магнитного поля. Датчики холла выпускаются в корпусах SIP-3 (мод. TO-92) (окончание LPG) и SOT-23-3 (окончание DBZ). Рабочий диапазон температур от -40°С до +125 °С (суффикс Q) и от -40°С до +150 °С (суффикс E). Области применения интегральных магниточувствительных датчиков: датчики открытия-закрытия дверей, счетчики импульсов, тахометры и энкодеры, определение положения объекта, датчики приближения, датчики положения задвижки трубопровода и т.п.

Другие интересные новости:

▪ Интернет летом замедляется

▪ Комнатная лошадь

▪ Собаки и приматы видят магнитные поля

▪ Искусственный интеллект играет в футбол

▪ Датчик скорости вращения VG481V1

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Пульверизатор моделиста. Советы моделисту

▪ статья Почему из Бриллиантовой руки удалили сцену с ядерным взрывом? Подробный ответ

▪ статья Кроталярия ситниковая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Многоуровневый индикатор напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Волшебная спичка. Секрет фокуса

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026