[wzmacniacz sygnałowy] do generatorów 300kHz Vpp=18V I=200mA

[Jony130]

Ale przy jednakowych wartościach R = R1 = R2 i C = C1 = C2
Trzydecybelowa częstotliwość graniczna wynos i
Fc = 0.16/(1.55377397*R*C) bo ten klasyczny wzór Fc = 0.16/(R*C) dotyczy spadku wzmocnienie o 6dB.

[ChrzaniK]

Witajcie

jest błąd w schemacie filtra aktywnego...

Poprawiony schemat:


Spadek napięcia przy częstotliwości filtra to 3dB czyli zmniejsza wartość napięcia o połowę.
Natomiast tłumienie częstotliwości z następnej dekady wynosi 30dB, 20x mniej.

Tutaj schemat i Quality Factor:

Q=1/2 czyli 3dB





Wzór na Filtr Dolnoprzepustowy Sallena-Keya:



Filtr przesuwa fazę o 90st dla częstotliwości granicznej:


Głębsze obliczenia - prosto z wiki:

[/b]

Jony130:
Tutaj także działa wzór: fc=1/2piRC gdzie Q czyli nasz spadek wynosi: Q=1/3-K gdzie K to wzmocnienie K=1 czyli Q=1/2 czyli 3dB.

Ale to są wzory uproszczone. Fajnie jest to opisane tutaj:
AnalysisOfTheSallen-KeyArchitecture

Punkt: 3.4

[Jony130]

Spadek napięcia przy częstotliwości filtra to 3dB czyli zmniejsza wartość napięcia o połowę.
Natomiast tłumienie częstotliwości z następnej dekady wynosi 30dB, 20x mniej.

Tutaj schemat i Quality Factor:

Q=1/2 czyli 3dB

No niestety, to co piszesz jest totalną bzdurą.
Po pierwsze układ który pokazałeś to aktywny filtr drugiego stopnia.
Czyli filtr ten ma nachylenie zbocza równe 6dB*2 = 12dB na oktawą albo 40dB na dekadę.
I -3dB to zmniejszenie napięcia o 1/√2 = 0.707 ale moc za to maleje do połowy (przy stałej rezystancji).
P = U•I ; I = U/R ---> P = U²/R I tak dla R = 1Ω i napięcia 1V mamy moc P = 1W.

Ale dla napięcia równego 1/√2 = 0.707 moc malej do P = 0.707²/1Ω = 0.5W. Czyli właśnie do połowy.
I dla tego właśnie, jako częstotliwość graniczną uznaje się częstotliwość, przy
której wzmocnienie jest o 3 decybele mniejsze, niż największe wzmocnienie w paśmie przepustowym.

No i rzeczywiście -6dB to spadek o połowę czyli o 1/2 = 0.5

Wzór na Filtr Dolnoprzepustowy Sallena-Keya:

Tak jest to transmitancja operatorowa tego "filtru". I dzięki niej możemy sprawdzić wzmocnienie jak i fazę dla dowolnej częstotliwości.

Dla tego obliczmy te wzmocnienie dla takiego przypadku
C1 = 1 ; C2 = 1 ; R1 = 1; R2 = 1; w tedy łatwiej będzie liczyć.
Dla jednakowych wartości elementów pulsacja graniczna też wynosi ω = 1

Vout/Vin = 1/ (1 + 2 * 1 - 1) = 1/2

Czyli wzór fc=1/2piRC = 0.1592Hz nie podaje nam -3dB częstotliwości granicznej a -6dB.

Ale gdy postąpimy zgodnie z zaleceniami, czyli filtr o charakterystyce Butterwortha i wtedy C1 = 1.414; C2 = 0.707; R1 = 1 ; R2 = 1;
Wtedy dalej pulsacja graniczna wynosi ω = 1 (Fc = 0.1592Hz )
Za to wzmocnienie wyniesie teraz
Vout/Vin = 1/ (1 + √2 * 1 - 1) = 1/√2 bingo czyli mamy nasze 3dB.

Morał z tego jest jeden, nie można od tak z sufitu sobie dobierać wartości elementów. Bo potem się okazuje że wzór na 3dB częstotliwości graniczną nie daje porwanego wyniku.

[Jony130]

I dodam, że podaje tylko w celach informacyjnych. Bo sam prawie dwa lata temu zajmowałem się tym tematem i stąd moja wiedza.

[ChrzaniK]

Witaj,
pomyliłem dB napięciowe z mocą ... A i sama matematyka nie jest moją mocną stroną - dobrze, że są kalkulatory online.

Rzeczywiście spadek napięcia 2x to 6dB, a spadek mocy 2x to 3,01dB.
Trzymajmy się tylko wzmocnień napięciowych - będzie łatwiej.

Najważniejsze, że w sposób linowy da się regulować sam filtr, i nie koniecznie trzeba do tego różnych R1 i R2 z tabel.

A tłumienie 20x to inaczej 26dB i takie jest przy częstotliwości 1kHz czyli po dekadzie - to dlaczego napisałeś 40dB?

Tak z sufitu wartości nie brałem - użyłem kalkulatora ale - jak już ustaliliśmy ze spadkiem napięcia o 6dB czyli 0,5x

Zaraz po budowie wzmacniacza biorę się za ten filtr - zobaczymy w realu jakie wyniki będą Chciałem też podziękować za wszelkie uwagi dot. tematu i zachęcić do dalszej krytyki. Dzięki temu wiele się uczę

I dla wszystkich kalkulator do przeliczania decybeli (napięciowych i moc'owych):
Decibels-Calculator

[Jony130]

A tak z innej beczki

Witajcie
2. Na pierwszy ogień pójdzie najtańszy:
OP177 4zł (TME), Excellent gain linearity, CMRR=130dB Umax=+-22V, Imax=15mA, SR=0,3V/us, BW=0,6MHz

Wejście: 0,2V/div Wyjście: 0,02V/div Częstotliwość: 1MHz
Wzmocnienie: 1/5, odwrócenie fazy: 180st., zniekształca przebieg, ogólnie nie daje rady z 1MHz.
Obrazek

Jakie dałeś rezystory ustalające wzmocnienie ??
I skąd w ogolę pomysł użycia WO o paśmie 0.6MHz = 600KHz ( dla tej częstotliwości wzmocnienie samego WO wynosi 1V/V ) do wzmacniacza sygnału 1MHz?

[ChrzaniK]

Wzmocnienie R1 - masowy 1k, R2 - pot. 10k. Starałem się zawsze wycisnąć max wzmocnienie, dla każdego badania. Czasem musiałem dać R1-500om dla wzmocnień 20x.
Pomysł z stąd aby porównać wszystkie dla jednej częstotliwości. Taki benchmark. Chcesz abym zrobił jakiś inny pomiar?

[Jony130]

Najważniejsze, że w sposób linowy da się regulować sam filtr, i nie koniecznie trzeba do tego różnych R1 i R2 z tabel.

Jak ty chcesz ten filtr przestrajać?

A tłumienie 20x to inaczej 26dB i takie jest przy częstotliwości 1kHz czyli po dekadzie - to dlaczego napisałeś 40dB?

Dla elementów C1 = 1.414F; C2 = 0.707F; R1 = 1Ω ; R2 = 1Ω;

Mamy Fc = 0.159Hz i tłumienie o 0.707107 teraz dla częstotliwości dziesięć razy większej wzmocnienie wyniesie 0.0099995. Czyli tłumienie w decybelach wynosi
0.707107/ 0.0099995 = 70.7142357
log z 70.7 = 37dB brakuje nam trochę do tych 40dB al to wina łagodnego "kolana".
Bo już od od częstotliwości 10Fc mamy te nachylanie 40dB.
Nachylenie czyli szybkość z jaką maleje wzmocnienie układu.

[ChrzaniK]

Witaj
Planuje zrobić to tak:
R1=R2, C1=C2
R1 i R2 to potencjometr liniowy podwójny: 2x1k.
C1 i C2 to kondensatory na przełączniku: 6x2. W zakresach podanych wyżej.

Schemat:

[ChrzaniK]

Jony miałeś rację co do spadku przy następnej dekadzie
Ja nie odczekałem na symulatorze aż napięcie wyj. się ustabilizuje ...



1000/11,97 [mV/mV] = 84,54 razy czyli 38.4 dB.
Fajnie, że dla Ciebie to wszystko jest oczywiste - będę miał do kogo się odezwać z pomocą
Dziękuję.

[adi19887]

Moze odgrzewam temat ale mam pytanie odnosnie układu DDS AD9833. Mam taki sam do obsłużenia jednak nie za bardzo wiem jakie napiecia wyjsciowe moge się spodziewać z wyjścia tego genereatora ? Przykładowo gdybym chciał genereować sinusa to jaką amplitudę dostanę i skąd to wyliczyć. Wybaczcie mi pytanie ale nie znalazłem odpowiedzi w datasheetcie

[gomarko]

O ile dobrze pamiętam to 0,6Vpp (dla sinusa i trójkąta)
Byłem zaskoczony, że tak niewiele.
Co do amplitudy dla prostokąta to nie mam pewności.
W układzie który testowałem nie udało mi się go uzyskać
Nie wiem co mogło być przyczyną. Może uszkodzenie wewnętrzne układu AD9833

[adi19887]

Dziękuje uprzejmie za odpowiedz. Czy akumulator fazy miał jakiś wpływ na amplitudę ?? ponieważ w opisie układu znalazłem takie właśnie zdanie, które sugerowałoby takie działanie akumulatora fazy.