Cara Merangka Litar Penapis Lulus Tinggi dan Rendah Dengan Cepat

Dalam posting ini kita belajar bagaimana merancang litar penapis audio seperti litar penapis lulus tinggi dan saringan lulus rendah dengan mudah tanpa perlu melalui simulasi dan pengiraan yang rumit. Reka bentuk yang dibentangkan akan membolehkan membuat litar penapis hanya untuk jalur frekuensi tertentu yang diinginkan dan menyekat semua frekuensi yang tidak diingini.

Penapis Laluan Tinggi

Seperti namanya litar penapis lulus tinggi dirancang untuk melemahkan semua frekuensi di bawah frekuensi tertentu yang dipilih, dan lulus atau biarkan semua frekuensi melebihi ambang ini. Prinsipnya bertentangan dengan litar penapis lulus rendah.

Julat pemotongan pada umumnya berada pada julat frekuensi yang lebih tinggi (dalam kHz),

Graf tindak balas penapis lulus tinggi berikut menunjukkan gambar bentuk gelombang yang menunjukkan bagaimana semua frekuensi di bawah ambang pemotongan yang dipilih dilemahkan atau disekat secara beransur-ansur, apabila frekuensi menurun.

Dua gambar berikut dikonfigurasikan sebagai litar penapis haluan tinggi standard, di mana yang pertama dirancang untuk berfungsi dengan dua bekalan sedangkan yang kedua ditentukan untuk beroperasi dengan satu bekalan.

Dalam kedua konfigurasi di atas, opamp membentuk komponen aktif pemprosesan pusat, sementara perintang dan kapasitor yang berkaitan yang melintasi pin input opamp diperkenalkan untuk menentukan titik pemotongan penapis lulus tinggi, bergantung pada bagaimana nilai-nilai ini komponen pasif dikira mengikut spesifikasi atau keperluan pengguna.

Cara Merangka Penapis Lulus Tinggi yang disesuaikan

Seperti yang dicadangkan, untuk merancang litar saringan lulus tinggi dengan cepat, formula berikut dan langkah-langkah berikutnya dapat digunakan untuk mengira perintang dan kapasitor yang berkaitan.

Pertama, pilih nilai yang sesuai dengan sewenang-wenangnya untuk C1 atau C2, keduanya sama.

Seterusnya, hitung R1 dengan menggunakan formula berikut:

R1 = 1 / √2 x π x C1 x Kekerapan

Di sini istilah 'frekuensi' merujuk kepada ambang potong lulus tinggi yang diinginkan di bawah yang mana frekuensi yang tidak diingini perlu dilemahkan atau diabaikan secara beransur-ansur.

Akhirnya, hitung R2 dengan cara yang sama seperti di atas menggunakan persamaan berikut:

R2 = 1/2 √2 x π x C1 x Kekerapan

Versi bekalan tunggal litar penapis lulus tinggi dapat dilihat melibatkan kapasitor Cout lain yang sama sekali tidak kritikal dan boleh kira-kira 100 atau 1000 kali lebih banyak daripada C1.

Perbincangan di atas menunjukkan bagaimana seseorang dapat mengira dan merancang litar penapis lulus tinggi dengan cepat untuk aplikasi tertentu yang boleh menjadi litar kawalan treble, Penyamaan grafik 10 jalur atau litar teater rumah dll.

Bagaimana Penapis Lulus Rendah Berfungsi

Seperti namanya litar penapis hantaran rendah dirancang untuk melepasi atau melakukan julat frekuensi yang disukai lebih rendah atau di bawah ambang pemotongan yang diingini, dan mengurangkan atau secara beransur-ansur menyekat frekuensi di atas nilai ini.

Biasanya opamps digunakan untuk membuat litar penapis seperti itu, kerana opamps sangat sesuai untuk aplikasi ini kerana ciri-ciri yang sangat serba boleh.

Grafik Menunjukkan Kekerapan vs Keuntungan

Grafik berikut memberikan tindak balas frekuensi penuras lulus rendah yang tipikal berkaitan dengan keuntungan, kita dapat melihat dengan jelas bagaimana tindak balas melemahkan (turun secara beransur-ansur) ketika frekuensi meningkat melepasi ambang pemotongan tertentu.

Gambar berikut menggambarkan standard litar penapis lulus rendah berasaskan opamp . Yang pertama perlu dikuasakan oleh bekalan dua, dan yang kedua berfungsi menggunakan voltan bekalan tunggal.

Merancang Litar Penapis Lulus Rendah yang Disesuaikan

Komponen R1, R2, dan C1, C2 yang dikonfigurasikan dengan pin input tidak terbalik (+) dan pembalik (-) opamp pada dasarnya menentukan jarak pemotongan penapis, dan ini perlu dikira secara optimum semasa merancang litar.

Untuk mengira parameter ini dan merancang rangkaian saringan lulus rendah dengan cepat dalam beberapa minit, seseorang dapat menggunakan formula berikut dan langkah-langkah yang dijelaskan:

Mula-mula kita perlu mencari C1 yang boleh kita lakukan dengan memilih sebarang nilai sewenang-wenangnya mengikut keselesaan kita.

Seterusnya, kita dapat mengira C2 dengan formula:

C2 = C1 x 2

R1 dan R2 dapat sama, dan dapat dikira menggunakan formula berikut:

R1 atau R2 = 1/2 √2 x π x C1 x Kekerapan.

di sini 'frekuensi' adalah julat di mana peralihan pemotongan dijangka berlaku, atau julat pemotongan yang diinginkan.

Nilai Cin dan Cout yang ditunjukkan dalam filter low pass bekalan tunggal tidak kritikal dan ini boleh menjadi 100 hingga 1000 kali ganda daripada C1, yang bermaksud jika anda memilih C1 sebagai 0.1uF, maka ini boleh berada di antara 10uF dan 100uF dll. Spesifikasi voltan boleh dipilih menjadi dua kali ganda daripada voltan bekalan yang digunakan.

Semua perintang dinilai 1/4 watt, 5% atau 1%.

Itu sahaja! .... dengan menggunakan teknik mudah di atas, anda boleh merancang penapis lulus rendah yang cukup baik dengan cepat dan menggunakannya untuk aplikasi tertentu yang boleh merangkumi litar muzik bass tinggi, pembesar suara aktif merentasi rangkaian atau sistem teater rumah dll.

Maklumat Lanjut: https://drive.google.com/file/d/1yo_WH0NzYg43ro_X0ZrXoLYSM5XOzKU8/view?usp=sharing