В предыдущей публикации «Сабвуфер автолюбителя» были рассмотрены пассивные ФНЧ. Из-за большого затухания в полосе пропускания, несмотря на другие преимущества, их применение носит ограниченный характер. В основном для усовершенствования к уже имеющимся усилителям. Для изготовления новых конструкций желательно, чтобы сам фильтр имел единичный коэффициент усиления. Так как его обычно включают после предварительного усилителя, где уровень сигнала 50 — 250 мВ. Этому требованию, в полной мере, удовлетворяют активные Фильтры Нижних Частот.
Лучше всего их сделать на современных операционных усилителях. Малый собственный уровень шума, широкий диапазон питающих напряжений, малое энергопотребление, высокий коэффициент усиления, низкая цена выгодно отличает их от аналогичных схем фильтров на транзисторах. Для облегчения работы по расчету самих фильтров данная публикация включает в себя уже отработанные схемы вместе с графиками амплитудно-частотной характеристики (АЧХ).
Все схемы были смоделированы для «стандартной» частоты среза, равной 100 Гц. Сами активные фильтры 2-го порядка. Для большего удобства оценки затухания вне полосы пропускания, на всех графиках есть контрольная точка «А». Останется только выбрать приглянувшуюся схему и включить ее между выходом предварительного и входом оконечного усилителей. При исправных деталях и правильном монтаже все схемы будут работать без налаживания.
Операционные усилители могут быть любые с внутренними цепями коррекции. Например, К140УД 6,7… Очень хорошо и стабильно себя ведут К544УД1, кроме того, у них и малый собственный шум. Если понадобится запитывать схемы от однополярного источника, например, в автомобиле, то среднюю точку можно получить из 2-х одинаковых резисторов 5 кОм — 10 кОм, включенных последовательно. Точка соединения этих резисторов и будет средней точкой, обозначенной на схемах как «земля». Полезно резистор, подключенный к минусу питания, зашунтировать электролитическим конденсатором на 100 мкФ. Это позволит дополнительно уменьшить уровень помех.
Sallen-Key (SK) (1) non inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Sallen-Key (SK) (2) non inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Multiple feedback (MFB) (2) inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Fliege non inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Bash non inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Twin-T non inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
KHN non inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
KHN inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Tow-Thomas (TT) non inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Mikhael-Bhattachryya (MB) non inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Berka-Herpy (BH) non inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Akerberg-Mossberg (AM) inverting
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
В заключении хотелось бы отметить, что если возникнет необходимость пересчитать номиналы деталей на другие частоты или использовать фильтры высших порядков, это легко сделать с помощью программы.
^Нажмите для увеличения^
|
| ^Нажмите для увеличения^ |
Александр Воробьев
