Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Filtr środkowoprzepustowy

17 Lis 2006 22:58 8855 20
  • Poziom 39  
    Złożyłem układ zgodny z kitem AVT2405. Po kilku testach okazało się że układ nie spełnia do końca oczekiwań - reaguje np. na dźwięki niskiej częstotliwości (subwoofer). Chce aby reagował tylko na "klaśnięcia" - a więc dźwięki powiedzmy z przedziału 1-5kHz - tak by zmniejszyć do minimum ryzyko przypadkowego zadziałania.

    Filtr środkowoprzepustowy

    Pierwsza rzecz jaka przyszła mi na myśl - to filtr środkowo przepustowy. Myśle że powinien być wpięty w miejsce zaznaczone czerwoną kropką na schemacie. Czy istnieje jakiś schemat układu z zależnościami (wzorami) pozwalającymi dobrać elementy RC zgodnie z zadanymi częstotliwościami?


    Układ jest zasilany pojedyńczym napięciem 12V - i chciałbym to zachować.
    Czy ewentualnie układ z filtrem górno i dolnoprzepustowym (połączonymi szeregowo) opartymi o LM358 zdał by egzamin? Jeśli tak - jakie (i czy wogóle jakieś) zmiany trzeba wprowadzić w stosunku do układu opartgo o TL072?
  • Computer Controls
  • Poziom 28  
    zasadniczo C4 i C5 tworzą razem filtry górno przepustowe, ale o dość łagodnym zboczu i chyba szerokim paśmie. zmniejszając C4 i C5 przesuniesz pasmo w górę. być może wystarczy. najlepiej weź sobie "Sztukę elektroniki" i poczytaj o filtrach. o wzmacniaczach operacyjnych i ich zasilaniu też tam znajdziesz co nieco.
  • Poziom 39  
    Cytat:

    zasadniczo C4 i C5 tworzą razem filtry górno przepustowe, ale o dość łagodnym zboczu i chyba szerokim paśmie. zmniejszając C4 i C5 przesuniesz pasmo w górę. być może wystarczy. najlepiej weź sobie "Sztukę elektroniki" i poczytaj o filtrach. o wzmacniaczach operacyjnych i ich zasilaniu też tam znajdziesz co nieco.

    A czy moge wkleić tam jeszcze dwa wzmacniacze (czyli LM358) - pracujące jako filtry górno i dolnoprzepustowy. Jeśli tak - mógłbyś narysować schemat takiego "tworu"?
  • Computer Controls
  • Poziom 28  
    wydaje mi się, że byłoby to już nieco przekombinowane. zresztą nie zauważyłem wcześniej tego 47n ( chyba C6) przy drugim wzmacniaczu. on z kolei robi za dolnoprzepustowy. zwiększając go przesuniesz górne pasmo w dół. najpierw pokombinuj z tymi kondensatorami, a potem dopiero jak nie pomoże, to można zająć się dokładaniem stromszych filtrów.
  • Poziom 39  
    Kondensator C6 (47 nF) reguluje czas bezwładności układu (czyli czas jaki musi upłynąć pomiędzy kolejnymi impulsami z mikrofonu, aby zostały one zliczone).

    Filtr środkowoprzepustowy


    Cytat:

    wydaje mi się, że byłoby to już nieco przekombinowane.

    Ale jest to możliwe do wykonania (będzie pracowało)?
  • Pomocny post
    Poziom 28  
    fakt - C6 jest skrajnie dolnoprzepustowy :-) i tutaj rzeczywiście nie ma już co kombinować. można dodać filtry i będzie działać, ale wydaje mi się, że można jeszcze pozmieniać pętlę sprzężenia zwrotnego U1A.
  • Poziom 39  
    Cytat:

    i tutaj rzeczywiście nie ma już co kombinować. można dodać filtry i będzie działać, ale wydaje mi się, że można jeszcze pozmieniać pętlę sprzężenia zwrotnego U1A.

    A mógłby kolega zaproponować jakiś zestaw filtrów (górno + dolno przepustowy) opartych o LM358 wraz z zależnościami pozwalającymi powyznaczać częstotliwości odcięcia?

    Tak na marginesie:
    Nigdy nie miałem do czynienia ze wzmacniaczami operacyjnymi - stąd moje miejscami dziwne pytania :)
  • Pomocny post
    Poziom 18  
    Filtr pasmowoprzepustowy:

    Fs - częstotliwośc środkowa
    Q - dobroć
    G - wzmocnienie

    najlepiej przyjąć G=1 , Q=10 (wartość Q oznacza, że przy tłumieniu 3 dB szerokość pasma wyniesie Fs/Q; wartości Q nie należy zbytnio zwiększać bo pogorszy to inne parametry filtru)

    Wartości C=C1=C2 należy przyjąć takie, aby wyliczone wartości R były sensowne dla wzmacniacza operacyjnego. Dla częstotliwości akustycznych powinno się nadać kilkadziesiąt nF

    Xc [kOhm] = 160000 / (Fs [Hz] * C [nF])

    R1 [kOhm] = Xc * Q / G

    R2 [kOhm] = Xc * Q / (2 Q*Q - G)

    R3 [kOhm] = Xc * 2 Q

    Źródla wzorów nie pamiętam, mam je spisane na papierze

    schemat filtru:

    Filtr środkowoprzepustowy
  • Poziom 28  
    w dużym uproszczeniu i przeciętnych warunkach większość wzmacniaczy operacyjnych przy prawidłowym zasilaniu działa tak samo i ogólnie trzeba tylko uważać, żeby sygnał wejsciowy nie był większu niż odrobinę pomniejszone napięcie zasilania, żeby zacząć projektować filtr , trzeba zacząć od określenia jego parametrów, częstotliwości pasma, stromości zboczy , tłumienia etc. przy filtrach o stromszych zboczach ( wyższego rzędu) mamy jeszcze do wyboru różne modele określające z grubsza kształt charakterystyki, a potem pojawiają się modele pośrednie. sprawa zaczyna się nieco komplikować, bo praktycznie to samo można osiągnąć na wiele sposobów. proponuję najpierw o tym co nieco poczytać o wzmacniaczach operacyjnych i sprzężeniu zwrotnym, a potem o filtrach, zaopatrzyć się w jakiś program typu "filterlab" ( lub jakoś tak podobnie - widziałem gdzieś na elektrodzie), wstawić dane przeliczyć i gotowe. sam jestem w tym temacie słabym teoretykiem, chociaz kiedyś podaną metodą ( choć nie bez kłopotów) udało mi się wykonać filtr dolnoprzepustowy 4 rzędu 75Hz, pozwalający z prostokąta 50Hz wyfiltrować ładny sinus.
  • Poziom 39  
    Ściągnąłem filterlab. Jest bardzo pomocny :)

    Wygenerował filtry:
    Dolnoprzepustowy (do 8 kHz)
    Filtr środkowoprzepustowy

    Górnoprzepustowy (od 800 Hz)
    Filtr środkowoprzepustowy

    Myśle że rozsądnie będzie wykonać układ złożony z takich dwóch filtrów połączonych szeregowo.

    Mam jeszcze pytanko odnoście $$\frac{1}{2} V_{dd}$$. Czy to napięcie "generuje się" za pomocą zwykłego dzielnika napięć (dwóch identycznych rezystorów)?
    Jeśli tak:
    - czy moge wszystkie napięcia Vdd pozyskać z jednego takiego dzielnika?
    - jakie powinny być to rezystory (o jakiej wartości)?
    (generalnie pytanie sprowadza się do innego - jaki prąd może popłynąć przez wejście + wzmacniacza)

    Może ktoś z was orientuje się jaka jest różnica w cenie kondensatora/rezystora o tolerancji 5 czy 10% (czyli powszechnie stosowanych) od takich o tolerancji 1%?
  • Poziom 17  
    mrrudzin po co tak kombinować? Jeśli dobrze Cie zrozumiałem chcesz zrobić 2 filtry połączone szeregowo, czyli w sumie 4 wzmacniacze operacyjne!! kolega podał ci schemat razem ze wzorami na jednym. ten układ działa, wiem bo miałem identyczny jako ćwiczenie na laboratorium (PWr). Jako lekture polecam instrukcje z ćwiczenia ( w załączniku)
    wnoisek z ćwiczenia: kondensatory trzeba zmierzyć przed wlutowaniem i do wzoru podstawić wartość zmierzoną. Kondensatory które używaliśmy miały odchyłki nawet 40% i nie były to wcale elektrolity.
    Do symulacji polecam program PSpice.
    Załączniki:
  • Poziom 39  
    Cytat:

    mrrudzin po co tak kombinować? J

    Próbowałem zaprojektować (w programie filterlab) filtr środkowoprzepustowy 800-8000Hz. Jednak niestety program napisał ze nie potrafi.
    Filtry których schematy podałem wyżej są 4-tego rzędu. Filtr pokazany przez kolegę wyżej
    Filtr środkowoprzepustowy
    jest pewnie rzędu 1 lub co najwyżej 2.

    Czy ktoś z was wie jak z tym napięciem Udd/2?
    Cytat:

    . Czy to napięcie "generuje się" za pomocą zwykłego dzielnika napięć (dwóch identycznych rezystorów)?
    Jeśli tak:
    - czy moge wszystkie napięcia Vdd pozyskać z jednego takiego dzielnika?
    - jakie powinny być to rezystory (o jakiej wartości)?


    Czy jeśli dam dwa rezystory 1k połączone w szereg (powstanie dzielnik) - moge napięcie U/2 podłączyć do wszystkich wzmacniaczy?
  • Pomocny post
    Poziom 18  
    tak, jeden dzielnik można wykorzystać dla wszystkich wzmacniczy, dla schematu filtru dolnoprzepustowego który zamieściłeś jest to nawet wskazane, gdyż kolejne stopnie filtru nie są odseparowane pojemnością i istnieje możliwość pasożytniczego przepływu prądu stałego. Zazwyczaj na odczepie dzielnika polaryzującego daje się dodatkową pojemność/pojemności filtrujące, np. 100 nF + 10 uF

    Filtr który zaproponowałem nie jest wybitnie selektywny ale jest prosty i działa. Przykładowa symulacja poniżej (Fs=1 kHz, R1=16k, R2=80,
    R3=32k,C1=C2=100n, CircuitMaker2000)

    Filtr środkowoprzepustowy
  • Poziom 20  
    Proponuję następujące rozwiązanie. Mikrofon odizolować od podłoża (obudowy) aby nie reagował na wstrząsy niskiej częstotliwości - może być pianka. Jeżeli to możliwe, włożyć go do rurki o słupie powietrza dającym rezonans ok 2kHz. Powstanie akustyczny filtr środkowoprzepustowy. Powodzenia.
  • Pomocny post
    Poziom 28  
    Przecież wystarczy pierwszy stopień wzmacniający przerobić by był jednocześnie filtrem.
    Jak chcesz mieć pasmo "telefoniczne" wystarczy C2 zmniejczyć do np 10n (ok300Hz/-6dB), zmniejszyć C4 do 820nF (ok 400Hz/-6dB), równolegle do R6 dać 3n3 (ok3kHz/-6dB)
    C6 nie ma na to wpływu, jest przecież po prostowniku i w sprz.zwrt, po układzie z diodą dla pnktu odniesienia sprzężenia, on wygładza kolano zboczan opadającego, podtrzymuje odcinek "plaski" i uodparnia na zakł.
    Z c5 i r7/r8 też nie możesz kombinować, to składniki prostownika
    Gdyby te 3 filtry to było mało ,to dopiero po nich dokładaj coś do pnktu "A".
    Ale najpierw ogranicz pasmo w stopniu wstępnym !
  • Użytkownik obserwowany
    a ja mam pomysł który napewno zadziała a jego wykonanie kosztuje 2 pln, wejdź w układy audio, i na 2 stronie jest prosty regulator tonów, zmontuj ten układ w pajaku, i obcinajac bas mozesz ustawić to co chcesz
  • Poziom 39  
    Przebudowałem układ - zgodnie z wytycznymi kolegi radocha.
    Efekt jest zadowalający. Urządzenie nie głupieje przy mocniejszych uderzeniach subwoofera (a to najbardziej przeszkadzało).
    Dziękuje wszystkim za pomoc

    Pozostawie temat otwarty - gdyby ktoś miał coś do dodania.
  • Poziom 39  
    Równolegle do R6 chciałem wpiąć potencjometr (aby regulować wzmocnienie - czyli czułość układu) około 47kOhm.
    Czy powinien on mieć charakterystykę logarytmiczną czy liniową (jestem za tą pierwszą, ale wolę się upewnić :) ) ?
  • Pomocny post
    Poziom 28  
    Logarytmiczny wygodniejszy, uzywasz do reg. odczepu "dolnego" (ten co w potencjometrycznej reg. wzm. idzie na masę) i środkowego.
    Odczep górny łączysz ze środkowym.
    Wtedy ten R6 -15k możesz wysiudać.
    Za to przyda się jakiś rezystorek w szereg z tym POTem - np 1k -opampom zdarza się dostawać kręćka jak w całym paśmie mają wzmocnienie ustawione w ok. 1 lub mniej, zwłaszcza, jak elektrolity zaczną podsychać, rosnąć ich indukcyjność itp
  • Poziom 15  
    a ja mam pytanie potrzebuję podbić jedną częstotliwość 35Hz o ok 6 dB czy można w jakiś łatwy sposób skonstruować taki equalizer ?
  • Poziom 13  
    Witam.
    Może nie odpowiem na post wyżej, ale z racji że korzystałem z danych umieszczonych przez "mrrudzin" (schemat, wyliczenia) umieszczę tutaj plik dzięki któremu nie będziemy musieli liczyć wszystkiego na nowo dla każdej częstotliwości itd. Plik Excel'a.