Korektor graficzny 3-pasmowy

[LosRabinos]

Witam
Na jednej ze stron internetowych znalazłem schemat korektora graficznego, którego schemat przedstawiam poniżej.

Zależy mi na tym, aby wyznaczyć częstotliwości graniczne dla każdego filtru.

Wiem tylko tyle, że pierwszy od góry jest filtr dolnoprzepustowy, w środku filtr pasmowo-przepustowy a w dolnej części schematu jest filtr górnoprzepustowy.
Jest to układ w wielokrotnym sprzężeniem zwrotnym co bardzo zaciemnia mi sprawę...

Bardzo proszę o jakiekolwiek wskazówki w wyznaczeniu częstotliwości granicznych tych trzech filtrów.
Z góry dziękuję za pomoc.
Pozdrawiam

[zaba]

Właściwie to można powiedzieć, że filtr powyżej ma każdą i żadną częstotliwość ograniczającą, bez wartości elementów niestety wiele nie zdziała nikt

[LosRabinos]

Myślałem w sumie o wzorach na obliczenie tych częstotliwości, bo wartości to już sobie sam podstawie, ale skoro to ma pomóc, to umieszczam schemat z wartościami elementów.
Pozdrawiam

[Jony130]

Obliczenie częstotliwości wcale nie jest proste, zresztą sama analiza jest dosyć trudna.
A to dlatego, że praktyczne wszystek sekcje wpływają wzajemnie na siebie.
Dlatego zazwyczaj przy tego typu układach korzysta się z gotowych rozwiązań z podanymi wartościami elementów.
Na ale coś tam zawsze można obliczyć



Sprawa jest w miarę prosta dla tonów niskich (basów).
F1 = 0.16/(R4 * C1) i F2 =0.16/( R4||R1*C1)
Poniżej F1 układ ma wzmocnienie
Ku_max = (R1+R4)/R1 ( podbicie basów wynosi )
A powyżej F2 układ ma wzmocnienie równe R1/R1 = 1V/V


Regulator dla środka pasma ma częstotliwość środkową równą ok ( zakładając środkowe położenie korektora basów).




No i została tylko regulacja wysokich tonów.



I od Fg1 "załącza" się już regulacja tonów wysokich
A powyżej Fg2 wzmocnienie ustala się na Ra||R6/R3

I mam nadzieje, że widać w tych wzorach wzajemny wpływ każdej z sekcji.
I w właśnie z tego powodu R1 > R2 > R3 by zmniejszyć ten wpływ.

A ty jakie chcesz te częstotliwości ?

[LosRabinos]

Jony130 dziękuję bardzo, o to właśnie mi chodziło

Obliczyłem wartości tych częstotliwości dla wartości elementów z mojego schematu:
F1=35Hz,
F2=375Hz,
Fo=980Hz,
Fg1=1kHz,
Fg2=19kHz.

Przeglądając różne strony internetowe natrafiłem na identyczny schemat, w którym ktoś opisał go, że ma częstotliwości odcięcia: 50Hz, 1kHz i 10kHz i takie też chciałem uzyskać. O ile wynik dwóch pierwszych wyszedł mi podobny to trzecia częstotliwość się różni. Skąd taka różnica?

Zastanawia mnie ponadto dlaczego dla filtra dolnoprzepustowego podane są 2 częstotliwości tzn. F1 i F2 skoro filtr dolnoprzepustowy posiada tylko jedną f graniczną.
Czy po prostu F1 jest częstotliwością graniczną filtra dolnoprzepustowego, F2 i Fg1 to odpowiednio dolna i górna częstotliwość graniczna filtra pasmowo-przepustowego, a Fg2 to częstotliwość graniczna filtra górnoprzepustowego?

I jeszcze skoro poniżej F1 układ ma wzmocnienie: Ku_max = (R1+R4)/R1, powyżej F2 układ ma wzmocnienie równe R1/R1 = 1V/V, to jakie ma wzmocnienie pomiędzy F1 a F2?

Mam nadzieję, że nie pytam o trywialne rzeczy...
Pozdrawiam

[Jony130]

O ile wynik dwóch pierwszych wyszedł mi podobny to trzecia częstotliwość się różni. Skąd taka różnica?

Z obliczeń wychodzi ok 17KHz zakładają idealny opamp.
Więc jak by się uwzględniło wpływ opampa może i by wyszło to 10KHz.

Zastanawia mnie ponadto dlaczego dla filtra dolnoprzepustowego podane są 2 częstotliwości tzn. F1 i F2 skoro filtr dolnoprzepustowy posiada tylko jedną f graniczną.

No dobra przeanalizujmy ten fragment schematu



Dla niskich częstotliwości kondensator stanowi praktyczne przerwę w obwodzie.
I dlatego wzmocnienie układy wyznacza położenie suwaka potencjometru.
I dla maksymalnego podbicia wynosi 11V/V = 20.8dB
I teraz w miarę wzrostu częstotliwości reaktancja kondensatora maleje i dla częstotliwości przy której reaktancja jest równa R4, wzmocnienie układu zaczyna maleć.
Ku = ( R4||Xc + R1) / R1
Reaktancja maleje z szybkością 6dB na oktawę i tak samo maleje wzmocnienie.
W końcu Xc będzie na tyle małe, że całkowicie zewrze nam R4.
A wzmocnienie przestanie maleć i będzie wynosić
Ku = ( R4||Xc + R1) / R1 ale Xc=0 ---> Ku= R1/R1

Podobnie jest dla sekcji podbijającej tony wysokie, tylko jak by na odwrót.
Dla niskich częstotliwości C4 stanowi przerwę, więc położenie suwaka niema wpływu na wzmocnienie.
Ale w miarę wzrostu częstotliwości reaktancja C4 maleje i umożliw regulację wzmocnienie przez R6. I dlatego tam też podałem dwie częstotliwości.

[LosRabinos]

Dziękuję za wyczerpujące wytłumaczenie. W zasadzie to prawie wszystko jest już jasne.
Mam tylko jeszcze jedno pytanie odnośnie częstotliwości granicznych filtra pasmowo-przepustowego:
Czy jego dolna częstotliwość graniczna jest równa F1(373Hz), a górna jest równa Fg1(1kHz), czy trzeba je obliczyć biorąc spadek wzmocnienia -3dB względem Kmax(dla fo).

Na koniec jeszcze mam pytanie w jakim programie zostały narysowane powyższe schematy i charakterystyki?
Pozdrawiam

[Jony130]

Mam tylko jeszcze jedno pytanie odnośnie częstotliwości granicznych filtra pasmowo-przepustowego:
Czy jego dolna częstotliwość graniczna jest równa F1(373Hz), a górna jest równa Fg1(1kHz), czy trzeba je obliczyć biorąc spadek wzmocnienia -3dB względem Kmax(dla fo).

Nie nie trzeba je wyznaczyć znając Q.

Schemat zastępczy dla podbicia "środka" wygląda tak:



Teraz analizując układ za pomocą macierzy admitancji



Następnie korzystając z pomocy programu potrafiącego rozwiązać tą, że macierz symbolicznie, możemy "bez trudu" wyznaczyć.
ω0 i dobroć Q.



A tu charakterystyka częstotliwości dla wartości jak na twoim schemacie

Na koniec jeszcze mam pytanie w jakim programie zostały narysowane powyższe schematy i charakterystyki?

Schemat i charakterystyki powstały w paintcie, przerobiłem schemat z tej strony jak
http://gilmore2.chem.northwestern.edu/p ... al_prj.htm

Cześć matematyczna powstała w Mathematica 7.

[LosRabinos]

Jony130 dziękuję bardzo za wyczerpujące wytłumaczenie i wskazówki.

Pozdrawiam

[ Dodano: 2010-12-19, 17:49 ]
Witam

Odświeżam temat gdyż nie mogę nigdzie znaleźć w jakim celu zastosowano elementy: R10 i C8.
Wydaję mi się, że jest to filtr o f granicznej f=1/(2*pi*R10*C8)≈491kHz. Jeśli tak to w jakim celu taka duża f graniczna? Chyba, że elementy te mają inną rolę w układzie, a jeśli tak to jaką?

Pozdrawiam