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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Нейтрино трансформировали 01.08.2013 В рамках международного научного проекта Т2К состоялось открытие, которое может привести к прорыву в понимании природы одной из самых неуловимых частиц - нейтрино. Исследователи впервые получили доказательства существования особого типа нейтринных осцилляций, свидетельствующих о превращении мюонных нейтрино в электронные нейтрино. Об открытии объявили сотрудники канадской лаборатории ядерной физики и физики частиц TRIUMF, которая работает в партнерстве с Йоркским университетом и Университетом Торонто. Задачей проекта Т2К является исследование процесса перехода нейтрино из одной формы в другую. Ученые и раньше были уверены, что в процессе движения нейтрино преобразуются из одного вида в другой, но это преобразование до сих пор не наблюдалось и оставалось лишь предметом теоретических исследований. В эксперименте T2K, пучок мюонных нейтрино производится с помощью ускорительного комплекса J-PARC, расположенного в Токае, Япония. Пучок нейтрино контролировался сложным комплексом детектора ND280, большая часть которого была построена в Канаде, и направлялся на гигантский подземный детектор Super-Kamiokande (SK), удаленный на расстояние 295 км. Анализ данных, полученных в ходе наблюдений T2K, выявил 28 зарегистрированных электронных нейтрино, в то время, как без процесса трансформации нейтрино их должно было быть 4,6. Таким образом, факт превращения мюонных нейтрино в электронные можно считать доказанным. Эксперимент T2K является первым в своем роде, ведь он позволил определить тип нейтрино на детекторе, хотя при этом изначальный пучок состоял из различных типов нейтрино. Эксперимент был крайне сложен. Для того чтобы измерить эффект осцилляции максимально точно, необходимо знать сколько нейтрино было изначально и как часто они взаимодействовали между собой. Нейтрино в Т2К производились из пучка протонов, который контролировался с помощью регистратора оптического переходного излучения. Данное устройство в 2 раза снижает неопределенность при изучении параметров нейтрино. Этого улучшения в точности измерения оказалось достаточно для подтверждения факта перехода нейтрино из одного состояния в другое.

Другие интересные новости:

▪ Пить или не пить

▪ Адаптор для подключения монитора 4K через USB

▪ Подсчет газелей из космоса

▪ Электромобиль Polestar 2

▪ Игровой монитор AOC 24G15N 1080p

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья Травматология и ортопедия. Шпаргалка

▪ статья Что такое ревматическая атака? Подробный ответ

▪ статья Электромонтер по обслуживанию и ремонту электропитающих устройств. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Автомобильный усилитель на микросхеме TA8251AH (TA8255AH). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Токопроводы напряжением до 35 кВ. Токопроводы напряжением выше 1 кВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026