オペアンプの実用化。パートXNUMX。スキーム、説明

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オペアンプの実用化。パートXNUMX。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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したがって、最初の部分では、オペアンプをアンプとしてオンにする回路を検討しましたが、この部分では、フィルタとしてのオペアンプの組み込みを検討します。

ハイパスフィルタ (HPF、ハイパス - 何でも)

特定のしきい値を下回る周波数の信号を遮断する必要があります。ちなみに、このしきい値はカットオフ周波数と呼ばれます。

最も単純な HPF は次のようになります。

オペアンプの実用化。 HPF

最初の回路には非反転オペアンプが含まれており、XNUMX 番目の回路には反転オペアンプが含まれています。

これは、不要な信号の減衰 (急峻さ) がオクターブあたり 6dB である XNUMX 次フィルターです。カットオフ周波数は、コンデンサのリアクタンスを計算することで決定できます。コンデンサに直列に接続した抵抗の抵抗値と等しくなると、まさにその通りになります。

式は次のとおりです。

オペアンプの実用化。方式

ここで、F はヘルツ単位の周波数、C はファラッド単位の静電容量、Ec はオーム単位の抵抗です。

12 次フィルタの傾きが不十分であると思われる場合は、図に示すように、オクターブあたり XNUMX dB の傾きで XNUMX 次フィルタを修正できます。

オペアンプの実用化。 HPF

これはいわゆるバターワースフィルターです。どうやら、発明者に敬意を表してそう名付けられたようです。

カットオフ周波数を計算するには、次の関係を使用できます。

R1=R2; С1=2С2;

オペアンプの実用化。方式

抵抗を選択するときは、フィルタの出力抵抗が周波数とともに増加するため、抵抗の値が10〜100 kOhmの範囲内である必要があることを考慮する必要があります。また、抵抗の値が基準値を超える場合は、制限を超えると、フィルターの動作に影響を与える可能性があります。もちろん否定的ですが、そうでない場合、なぜ警告する必要がありますか？

ローパスフィルタ (LPF、ローパスなど何でも)

このフィルタの動作は前のフィルタとは正反対で、周波数がカットオフ周波数よりも高い信号を遮断します。原則として、すべては前の場合と同じですが、コンデンサが抵抗と直列ではなく並列に接続されているだけです。

オペアンプの実用化。 LPF

最初の回路は非反転回路であり、XNUMX 番目の回路は反転回路です。カットオフ周波数は、HPF の場合とまったく同じ方法で計算されます。

さて、XNUMX次フィルタ回路は同じバターワース市民です。

オペアンプの実用化。 LPF

繰り返しになりますが、すべては上記で説明したものとまったく同じであると考えられます。

バンドパスフィルター (バンドパス)

バンドパスフィルターは、スペクトル全体から特定の周波数帯域を分離する必要がある場合に使用されます。たとえば、スペクトラムアナライザなどです。

オペアンプの実用化。バンドパスフィルター

計算式は膨大なのでここでは説明しません。バンドパスフィルターを計算するには、Schematica Software の Filter Wiz Pro という素晴らしいプログラムを使用することをお勧めします。ただし、他のフィルターの計算にも使用できます。

プラグフィルター （ノッチフィルター）

選択した周波数を（ほぼゼロに）減衰させる必要がある場合は、このフィルターが最適です。

オペアンプの実用化。プラグフィルター

計算式はこうです。

オペアンプの実用化。方式

ここで、R=R3=R4、C=C1=C2;

このフィルタを構築する場合、コンポーネントの定格の精度が非常に重要です。選択した周波数を「殺す」程度はこれに依存します。したがって、許容誤差 1% の抵抗とコンデンサを使用すると、理論的には 45dB を達成できますが、最大 60dB の周波数減衰が得られます。たとえば、50Hz という嫌な周波数を鳴らしたい場合は、次の値を使用します: R1=R2=10kOhm、R3=R4=68kOhm、C1=C2=47nF。

ダブルTブリッジ付きフィルタープラグ

オペアンプの実用化。ダブルTブリッジ

このフィルタを使用すると、選択した周波数を減衰させるだけでなく、可変抵抗器 R4 で減衰の度合いを調整することもできます。金種の計算式は前の場合と同じです。

出版物: radiokot.ru

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