Calcolatrice di Filtro Passa Basso
Filtro RC Passa Basso
Questa calcolatrice RC passivo calcola il punto di frequenza di taglio del filtro passa basso, in base ai valori della resistenza R, e il
condensatore C del circuito, secondo la formula, fc
= 1/(2πRC).
Per utilizzare questa calcolatrice, tutto ciò che un utente deve fare è
inserire un valore in 2 campi e la calcolatrice calcolerà il terzo campo.
Questo calcolatore consente all'utente di selezionare la grandezza delle unità del condensatore,
inclusi picofarad (pF), nanofarad (nF), microfarad (μF) e farad (F), nonché unità di resistenza e frequenza.
Dopo aver inserito 2 valori, l'utente fa clic sul pulsante "Calcola" e il risultato viene calcolato automaticamente.
Il valore risultante della frequenza di taglio calcolata è in unità hertz (Hz) per la frequenza, farad e microfarad
per il condensatore e ohm (Ω) per la resistenza.
Un filtro passa basso RC è un circuito filtro, costituito da un resistore e un condensatore, che fa passare
i segnali a bassa frequenza e blocca i segnali
ad alta frequenza. Quando un resistore è posto in serie con l'alimentatore e un condensatore è posto in parallelo con lo
stesso alimentatore, come mostrato nello schema sopra, questo tipo di circuito forma un filtro passa-basso. Forma un
filtro passa basso a causa delle proprietà reattive di un condensatore. Un condensatore è un dispositivo reattivo.
Ciò significa che la resistenza che offre a un segnale cambia a seconda della frequenza del segnale.
I condensatori sono dispositivi reattivi che offrono una resistenza molto elevata, o impedenza, ai segnali a bassa frequenza.
Al contrario, offrono meno resistenza all'aumentare della frequenza del segnale. Pertanto, un condensatore offre un'impedenza
molto bassa a un segnale a frequenza molto alta. Poiché offrono una bassa impedenza ai segnali ad alta frequenza,
in genere trasmettono segnali ad alta frequenza poiché rappresentano un percorso a bassa impedenza.
Ricorda che la corrente prende sempre il percorso di minor resistenza.
Pertanto, i segnali ad alta frequenza normalmente prendono il percorso del condensatore,
mentre i segnali a bassa frequenza no; passano all'uscita.
Quando calcoliamo la frequenza di taglio del filtro passa basso, che è ciò che fa questo calcolatore,
stiamo calcolando il punto nella risposta in frequenza del filtro, in cui il guadagno è diminuito di 3dB.
I filtri passa basso fanno passare le basse frequenze con un guadagno elevato fino a raggiungere un punto sulla
curva di risposta in frequenza in cui non è più possibile passare le frequenze con lo stesso guadagno.
All'aumentare della frequenza, i segnali si attenuano.
Il punto in cui il filtro passa basso può produrre un guadagno completo più a lungo e ha diminuito
il guadagno di 3dB è noto come frequenza di taglio. La frequenza di taglio è il punto in cui sappiamo
che il filtro produce 0,7071V del massimo guadagno di tensione. A questa frequenza,
i segnali iniziano ad attenuarsi notevolmente e i segnali ad alto guadagno non passano più.
Come si può vedere dal diagramma sopra, il filtro passa-basso produce il suo pieno guadagno
per i segnali a bassa frequenza e quindi inizia a produrre segnali a basso guadagno.
Alla frequenza di taglio, c'è una riduzione di 3dB del guadagno. E all'aumentare della frequenza,
il guadagno diminuisce ulteriormente, fino a diventare essenzialmente 0.
Filtro RL Passa Basso
Questo calcolatore del filtro RL passa basso passivo calcola il punto di
frequenza di taglio del filtro passa basso, in base ai valori della resistenza R,
e dell'induttore, L, del circuito, secondo la formula, f = R/(2πL).
Per utilizzare questa calcolatrice, tutto ciò che un utente deve fare è inserire 2 valori qualsiasi
e la calcolatrice calcolerà il terzo campo. Questo calcolatore consente all'utente di selezionare l'ampiezza delle unità di
induzione, inclusi picoenio (pH), nanoenio (nH), microenio (μH) ed enrico (H), nonché unità di resistenza e frequenza.
Dopo 2 valori, l'utente fa clic sul pulsante "Calcola" e il risultato viene calcolato automaticamente.
Il valore risultante della frequenza di taglio calcolata è nell'unità di hertz (Hz).
Un filtro RL passa basso è un circuito filtro, composto da un resistore e un inductor,
che fa passare i segnali a bassa frequenza e blocca i segnali ad alta frequenza.
Quando un induttore è posto in serie con l'alimentatore e un resistore è posto in parallelo a quello stesso alimentatore,
come mostrato nello schema sopra, questo tipo di circuito forma un filtro passa-basso.
Forma un filtro passa basso a causa delle proprietà reattive di un induttore.
Un induttore è un dispositivo reattivo.
Ciò significa che la resistenza che offre a un segnale cambia a seconda della frequenza del segnale.
Gli induttori sono dispositivi reattivi che offrono una resistenza molto elevata,
o impedenza, ai segnali ad alta frequenza. Al contrario, offrono meno resistenza al diminuire della frequenza del segnale.
Pertanto, un induttore offre un'impedenza molto bassa a un segnale a frequenza molto bassa.
Poiché offrono bassa impedenza ai segnali a bassa frequenza,
i segnali a bassa frequenza passano in quanto rappresentano un percorso a bassa impedenza.
Ricorda che la corrente prende sempre il percorso di minor resistenza.
Pertanto, i segnali a bassa frequenza normalmente seguono il percorso dell'induttore,
mentre i segnali ad alta frequenza no; sono ostacolati dall'elevata impedenza dell'induttore.
Come con il filtro RC, il calcolatore del filtro RL passa basso calcola la frequenza di taglio del filtro.
Questo è il punto nella risposta in frequenza del circuito in cui il guadagno è stato ridotto di 3dB.
E all'aumentare della frequenza, i segnali diventano sempre più attenuati.
Il calcolo della frequenza di taglio è importante perché mostra dove il guadagno è sceso di
0,707 V dalla tensione di picco.
A questa frequenza, i segnali iniziano ad attenuarsi molto e non passano più con molto guadagno.
Come si può vedere dal diagramma sopra,
il filtro passa-basso produce il suo pieno guadagno per i segnali a bassa frequenza
e quindi inizia a produrre segnali a basso guadagno.
La frequenza di taglio è il punto di metà potenza,
il punto in cui il guadagno è ora metà della sua piena forza.
Filtro Passa Basso Attivo con Amplificatore Operazionale Invertente
Questa calcolatrice è per un filtro passa basso dell'amplificatore operazionale invertente attivo.
Questo filtro passa-basso dell'amplificatore operazionale produce un segnale invertente amplificato in uscita.
Ciò significa che il segnale di uscita è sfasato di 180 gradi rispetto al segnale di ingresso.
Il resistore R e il condensatore C formano il punto della frequenza di taglio.
Qualsiasi frequenza al di sotto di questo punto di frequenza passerà all'uscita amplificata.
Le frequenze al di sopra di questo punto saranno molto attenuate.
La formula per calcolare la bassa frequenza di taglio è, frequenza= 1/2πR2C
Il guadagno del circuito è determinato dalla resistenza R 2
e dalla resistenza R, secondo la formula, il guadagno (AV) = -R2/R.
Il segno negativo significa che l'uscita è il segnale invertito dell'ingresso.
Ciò significa che quando il segnale di ingresso è attivo,
il segnale di uscita è spento. Sono esattamente sfasati di 180 gradi.
Per questa calcolatrice, l'utente deve solo inserire la frequenza di taglio e il guadagno desiderato.
La calcolatrice calcolerà quindi il resistore R, il condensatore C e il resistore R2.
Un'importante regola pratica da tenere a mente per questa calcolatrice se stai
usando un amplificatore operazionale specifico è che devi considerare le specifiche
dell'amplificatore operazionale quando costruisci il circuito.
Le 2 specifiche dell'amplificatore operazionale che devono essere considerate
sono la tensione CC massima che può essere fornita ai binari di alimentazione
dell'amplificatore operazionale e la velocità di rotazione dell'amplificatore operazionale.
Prima di tutto, devi conoscere la tensione CC massima che l'amplificatore operazionale
può gestire sui pin di alimentazione.
Questo ci permetterà di conoscere la tensione massima che la tensione CA può oscillare da picco a picco.
Se, ad esempio, la tensione CC massima che l'amplificatore operazionale può gestire è ± 18 V,
ciò significa che la tensione CA massima che l'amplificatore operazionale può produrre è 36 V picco-picco o 18 V picco.
La tensione CA può raggiungere solo il livello della guida CC. Quindi, se alimentiamo + 18V su V + e -18V su V-,
la tensione CA può variare fino a + 18V e fino a -18V, ovvero 36 volt picco-picco.
Pertanto, la tensione CC massima mostra la tensione CA massima che può visualizzare.
Se la tensione CA è superiore a quella della guida CC, si verificheranno clipping e distorsione nel segnale di uscita.
L'altro fattore è la velocità di rotazione dell'amplificatore operazionale.
La velocità di rotazione dell'amplificatore operazionale è la velocità con cui l'amplificatore operazionale
può produrre tensione di uscita per una data unità di tempo.
Se la tensione è troppo grande per una data frequenza,
l'amplificatore operazionale potrebbe non essere in grado di tenere il passo e produrrà distorsioni.
La velocità di rotazione dell'amplificatore operazionale consente di calcolare la quantità di tensione
che l'amplificatore operazionale può emettere per una determinata frequenza.
Le velocità di rotazione variano ampiamente da amplificatore operazionale a amplificatore operazionale.
L'amplificatore operazionale LM741 ha una velocità di rotazione di 0,5 V/μS. Gli amplificatori operazionali
ad alta velocità possono avere velocità di rotazione fino a 6000 V/μS.
Come puoi calcolare se l'amplificatore operazionale può gestire una certa tensione a
una certa frequenza è determinato dalla formula, velocità di rotazione = 2πfV.
Il modo migliore per farlo è convertire la velocità di rotazione da volt al microsecondo a volt al secondo.
Fallo dividendo la tensione per 0,000001 (un microsecondo). Utilizzando la velocità di rotazione dell'LM741 di 0,5 V/μS,
questa sarebbe 500.000 V/s. Quindi ci si collega alla formula della velocità di rotazione,
velocità di rotazione= 2πfV= 500.000 = 2(3,14)f(10V)= 7961Hz.
Quindi l'amplificatore operazionale può emettere 10 V a una frequenza massima di 7961 Hz.
Qualsiasi frequenza al di sopra di questa a 10V e l'amplificatore operazionale non sarà in
grado di tenere il passo con la tensione di uscita.
La frequenza sarebbe troppo veloce per quella tensione.
Pertanto, l'amplificatore operazionale non sarebbe in grado di emettere quell'ampiezza di tensione a quella velocità (frequenza).
Pertanto, il tasso di velocità di rotazione dovrebbe essere assolutamente considerato quando si crea questo circuito.
Se stai usando frequenze relativamente alte, avrai bisogno di un amplificatore operazionale ad alta velocità.
Filtro Passa Basso con un Amplificatore Operazionale Non Invertente/h3>
Questa calcolatrice è per un filtro passa basso attivo con un
amplificatore operazionale non invertente.
Questo filtro passa basso dell'amplificatore operazionale produce un segnale non inverso in uscita.
Ciò significa che il segnale di uscita è esattamente in fase con il segnale di ingresso.
Il resistore R e il condensatore C impostano il punto della frequenza di taglio.
Le frequenze al di sotto di questa frequenza di taglio vengono trasmesse all'uscita.
Le frequenze al di sopra di questo punto di frequenza di taglio sono notevolmente attenuate.
La formula per calcolare la frequenza di taglio è frequenza= 1/2πRC
Il resistore R2 e il resistore R1 determinano il guadagno del circuito.
Il guadagno del circuito è determinato dalla formula, guadagno (AV)=
1 + R2/R1.
Per questa calcolatrice, l'utente deve solo inserire la frequenza di taglio e il guadagno desiderato. La calcolatrice calcolerà
poi la resistenza R, il condensatore C, la resistenza R2 y e la
resistenza R1.
Come con l'altro circuito del filtro dell'amplificatore
operazionale, è necessario prendere nota delle specifiche dell'amplificatore operazionale.
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