Aktive filtre er elektroniske kretser som brukes til å tillate eller blokkere bestemte frekvensområder. Korrekt utvalg og beregning av komponentverdier er avgjørende for å oppnå ønsket filteregenskaper. Denne artikkelen gir en oversikt over de viktigste hensynene når det utforme aktive filtre.

Forstå aktive filtre

Aktive filtre inneholder aktive komponenter som operasjonelle forsterkere sammen med motstandere og kondensatorer. De kan gi gevinst og buffering, noe som gjør dem mer allsidige enn passive filtre. De viktigste typene inkluderer lavpass, høypass, bandpass og bandstopp filtre.

Komponentvalg

Valg av riktige komponenter innebærer å vurdere de ønskede avskjæringsfrekvensene, filterordenen og impedansnivåene. Resistorer og kondensatorer bestemmer frekvensresponsen, mens den operative forsterkeren må ha passende båndbredde og støyegenskaper.

Beregne komponentverdier

Beregningene er basert på standard overføringsfunksjoner for filter. For eksempel i et enkelt aktivt lavtpassfilter bestemmes avklippingsfrekvensen (f] c) ved:

f]c] = 1 / (2π R C)]

Når R er motstandsverdien og C er kondensatorverdien. For å oppnå en bestemt avskjæringsfrekvens, velger du den ene komponenten og beregne den andre i henhold til dette. For mer komplekse filtre brukes ytterligere ligninger og filterdesigntabeller.

Praktiske hensyn

Komponenttoleranser, parasittiske effekter og effektvurderinger kan påvirke filterytelse. Det er tilrådelig å velge komponenter med stramme toleranser og verifisere beregninger gjennom simulering før du bygger kretsen.