Aktiva filter är elektroniska kretsar som används för att tillåta eller blockera specifika frekvensområden. Korrekt val och beräkning av komponentvärden är avgörande för att uppnå önskade filteregenskaper. Denna artikel ger en översikt över de viktigaste övervägandena när de utformar aktiva filter.

Förstå aktiva filter

Aktiva filter innehåller aktiva komponenter som operativa förstärkare tillsammans med motstånd och kondensatorer. De kan ge vinst och buffring, vilket gör dem mer mångsidiga än passiva filter. De viktigaste typerna inkluderar lågpass, högpass, bandpass och band-stop filter.

Komponentval

Att välja rätt komponenter innebär att man överväger önskad avstängningsfrekvens, filterorder och impedansnivåer. Motstånds- och kondensatorer bestämmer frekvensresponsen, medan den operativa förstärkaren måste ha lämpliga bandbredd och bulleregenskaper.

Beräkna komponentvärden

Beräkningar baseras på standardfilteröverföringsfunktioner. Till exempel, i ett enkelt aktivt lågpassfilter, cutoff-frekvensen (f]]]]c) bestäms av:

]f[]]][]=1/2π R C)[]]]]

Där R är motståndsvärdet och C är kondensatorvärdet. För att uppnå en specifik cutoff-frekvens väljer du en komponent och beräknar den andra i enlighet därmed. För mer komplexa filter används ytterligare ekvationer och filterdesigntabeller.

Praktiska överväganden

Komponenttoleranser, parasitiska effekter och effektbetyg kan påverka filterprestanda. Det är lämpligt att välja komponenter med täta toleranser och verifiera beräkningar genom simulering innan du bygger kretsen.