Filtrid mängivad kommunikatsioonivaldkonnas võtmerolli, kuna eemaldavad müra ja aitavad jõudlust optimeerida. Filtrite rakendused telekommunikatsioonisüsteemides erinevad kõrgest kuni väga madala sageduseni. Kõrgsageduslike BPF-ide põhiülesanne on telefoniteenustes kanalite valimine; samas kui andmete hankimine sõltub antialiasing LPF-idest. Etenduseks madalpääsfilter ahel ja aktiivne madalpääsfilter, aktiivse filtri, passiivse madalpääsfiltri ja RC-madalpääsfiltri projekteerimiseks on väga oluline teada vooluahela piirsagedust ja kõrgsageduslikku jõudlust. Madalpääsfiltreid, mida identifitseeritakse lihtsalt aktiivsete ja passiivsete komponentidega, nimetatakse aktiivseteks madalpääsfiltriteks. See artikkel sisaldab lühikest teavet Sallen-Key filtri, vooluringi ja selle rakenduste kohta.

“mis on räni alaldi ”

Mis on Sallen-Key filter?

Kõige populaarsem aktiivne teist järku analoogfiltri topoloogia on Sallen Key Filter, mida nimetatakse ka pingejuhtimispingeallikaks. Need on väga populaarsed, kuna nende konfiguratsioon näitab, et see ei sõltu väga palju op-amp jõudlusest. Seda peamiselt seetõttu, operatsioonivõimendi on ühendatud võimendina, mis vähendab operatiivvõimendi võimenduse ribalaiuse vajadusi. Sallen-Key filtril on madal komponentide levi, kõrge sisendtakistus ja madal väljundtakistus, mis võimaldab ühendada erinevaid filtreid ilma vahepuhvriteta.

Salleni võtmefiltri vooluring

Salleni võtmefilter on elektrooniline vooluahel, mida kasutatakse helisignaalist mittevajalike sageduste filtreerimiseks. See vooluahel on lihtsalt konstrueeritud kahe takisti, operatsioonivõimendi ja kahe kondensaatoriga, mis moodustavad tagasisideahela. Komponentide väärtuste põhjal võib see ahel toimida madalpääsfiltrina ja a kõrgpääsfilter . Siin käsitletakse allpool Salleni võtme madalpääsfiltri ahelat.

Sallen Key madalpääsfilter

Sallen-Key LPF-is saab parema filtri jõudluse saavutada RC-komponentide õige valikuga. Selle filtri peamised omadused on: pinge võimendus ja pinge võimenduse juhtimine stabiilse filtri tööga. Sallen Key madalpääsfiltri skemaatiline diagramm ühtse võimenduse jaoks on näidatud allpool. Sellel vooluringil on kaks tõhusalt järjestikku ühendatud RC-filtri sektsiooni; aga esimese astmega on kondensaator väljundi kaudu alglaaditud.

Sallen Key madalpääsfiltri ahel

Teist järku LPS-i üldine ülekandefunktsioon (T.F) on

H(s) = Kω² 0/S² + (ω0/Q)S+ ω² 0 —–(1)

Kus:

'K' on võimendustegur,

'ω0' on iseloomulik sagedus radiaanides/s.

'Q' on kvaliteeditegur.

S = jω.

Teist järku Sallen-Key madalpääsfiltri ülekandefunktsiooni saab kirjutada ülaltoodud üldvõrrandiga samal kujul.

H(s) = (K/R1R2 C1C2)/S² +[( 1/R1+1/R2) 1/ C1 +(1- K/ R2C2]S + 1/ R1R2C1C2 —–(2)

Võrdstades ülaltoodud kaks võrrandit, saame sageduse ja kvaliteediteguri võrrandid.

Salleni võtmefiltri võrrandi piirsagedus on fc = 1/2π√ R1R2 C1C2.

“analoog -digitaalmuunduri programm ”

Salleni võtmefiltri Q Q-tegur on √R1R2 C1C2/ R1C1+R2C1+ R1C2 (1-K).

Võimenduse võrrand on sarnane mitteinverteeriva võimendiga.

K = 1 + R3/R4

Samamoodi saab väljavahetamise teel kujundada müüdud võtmega kõrgpääsfiltri kondensaatorid asemel takistid .

Kuidas Salleni võtmefilter töötab?

Sallen-Key topoloogia töötab teise järgu aktiivsete filtrite rakendamisega, et suurendada filtri Q-tegurit kontrollitud positiivse tagasisidega. See topoloogia on teiste aktiivsete filtri topoloogiatega võrreldes väga lihtne. See on aktiivne filter, mis põhineb ühel mitteinverteerival kahe takistiga op-võimendil.

Sallen-Key filtri eelised

Salleni võtmefiltri eelised on järgmised.

Sallen-Key filtri disain on väga lihtne ja sisaldab üksikuid op-amp & RC komponente.
Need filtrid on võimelised suurendama väljundpinget sisendpingest kõrgemaks.
Kõrge sisend- ja madal väljundtakistus muudab Sallen-Key filtrite kaskaadi palju lihtsamaks.
Sallen-Key filtri op-amp aitab võita RC-komponendi mõju filtri omadustele.
Nende filtrite sagedusvahemik on lai.
Selle filtri operatsioonivõimendi saab korraldada kas mitteinverteeriva võimendi või ühtse võimenduse puhvrina.
Nendel filtritel on erinevad etapid ja erinevad võimendused.
Sallen-Key filtri stabiilsus on hea.
Selle filtri disaini mõistmine on lihtne.
Kasutamine a mitteinverteeriv võimendi võib suurendada pingevõimendust.
Nii esimese kui ka teise järgu filtreid saab hõlpsasti kaskaadiga ühendada.
Iga RC-aste võib sisaldada erinevat pingevõimendust.

The Salleni võtmefiltri puudused sisaldama järgmist.

Sallen-Key filtrit ei ole lihtne häälestada F0 ja Q komponentide väärtuste koostoime tõttu.
Madal maksimaalne Q väärtus on saadaval.
Salleni võtmefilter on komponentide kõikumiste ja tolerantside suhtes väga tundlik, mis tähendab, et tegelikud takistite ja kondensaatorite väärtused erinevad ideaalväärtustest ning võivad lõpuks muutuda erinevate tegurite, näiteks vananemise, niiskuse ja temperatuuri tõttu. See võib mõjutada filtri stabiilsust ja täpsust.
See on vastuvõtlik moonutustele ja mürale operatsioonivõimendi . Seega võivad operatiivvõimendi omadused ja kvaliteet mõjutada Salleni võtmefiltri jõudlust ja väljundit.
Sallen-key filtri disainis on pinge võimendus ja suurendustegur tihedalt seotud, kuna selles disainis kasutatakse op-võimendit.
Peaaegu mis tahes kvaliteediteguri väärtust, mis on suurem kui 0,5, saab realiseerida, kuna mitteinverteeriva op-võimendi konfiguratsiooni kasutamisel on pinge võimendus alati suurem kui 1, kuid peab olema alla 3, vastasel juhul muutub see ebastabiilseks.

Sallen-Key filtrirakendused

Salleni võtmefiltri rakendused hõlmavad järgmist.

Sallen-Key filtrit eelistatakse tavaliselt alati, kui on vaja väikest Q-tegurit, eelistatakse müra summutamist ja filtriastme mitteinverteeriv võimendus on vajalik.
Seda filtrit kasutatakse põhilise ehitusplokina, mida kasutatakse kõrgema järgu filtriahelate, nagu LPF, HPF ja, rakendamiseks BPF ahelad.
Seda filtrit saab kasutada erinevate rakenduste jaoks helisignaali töötlemisel, nagu tooni juhtimine, võrdsustamine, süntees, modulatsioon ja müra vähendamine.
Seda filtrit kasutatakse helisignaali moduleerimiseks/sünteesimiseks, muutes lihtsalt Q-tegurit või piirsagedust dünaamiliselt lisasignaali, näiteks mähisjoone, juhtpinge või ostsillaatori kaudu.

Seega on see ülevaade Sallen-Key filtrist (Salleni võtme topoloogia) või Sallen and Key filter, mis on üks väga populaarseid aktiivseid teise järgu LPF-e, mida saab konfigureerida LPS-i, HPS-i, BPS-i ja BSF-ina. See Sallen-Key topoloogia aitab rakendada erinevaid filtri häälestusi, nagu Butterworth, Chebyshev ja Bessel. See filter on sarnane VCVS-iga (pingega juhitav pingeallikas), sealhulgas filtri omadused nagu; hea stabiilsus, madal väljundtakistus ja kõrge sisendtakistus. Sallen-Key madalpääsfiltrit kasutatakse mitmel põhjusel, näiteks; lihtne disain, filtri kaskaad, lai sagedusvahemik, pinge võimenduse juhtimine, mitu etappi, kõrgetasemeline filtri disain, stabiilsus ja erinevad võimendused. Siin on teile küsimus, mis on madalpääsfiltri funktsioon?