Audio Systems'de Low-Pass Filtrelerini Anlamak

Ses sinyali bütünlüğü kaliteli ses üretiminin temelidir. Profesyonel stüdyo ekipmanlarını tasarlıyor olsanız, özel bir yükseltici inşa edin veya eski ses dişlisini geri yüklemeniz, gürültü azaltması tekrarlanır. Yüksek frekanslı gürültü - güç malzemeleri, dijital devreler, elektromanyetik müdahale (EMI), veya radyo frekansı müdahale (RFI) - dinleme deneyimini ortadan kaldırır.

Düşük geçiş filtresi, belirli bir kesme frekansı ve ters dönüşümleri altındaki frekanslarla sinyalleri alır.In audio applications, the cutoff is tipik olarak veya yukarıdaki insan işitme limiti (20 kHz), ancak altwoofer geçitleri veya anti-aliasing gibi belirli kullanımlar için daha düşük olabilir. operasyonel bir yükselteçli dönüşümle bir araya geldiğinde (opsiyon amp), filtre aktif bir filtre haline gelir, teklif kazanç, yüksek giriş engeli sunar ve düşük çıktısı - karmaşık sinyal zincirlerine entegrasyon gibi özellikler.

Bu makale, amplif kullanarak düşük frekanslı filtre devrelerini tasarlamak için ayrıntılı bir yürüyüş sağlar, bileşen seçimi, kesme frekansı hesaplaması, devre topoloji, test ve gerçek dünya ses sistemlerine entegrasyon.

Active Low-Pass Filtresi Neden Kullanın?

Pasif RC filtreleri basit ve güç tedariki gerektirmez, ancak bu sorunları ortadan kaldırmak için aktif bir filtre gerekir.Aktif amplifikasyonun çıktısı, gerektiğinde aktif filtreler, sinyal kaybı için veya genel düzeyde yükseltilebilir.Aflen-Key topoloji kullanarak aktif bir filtre, 1955 yılında R. P. Sallen ve E. L. Key'in en düşük konfigürasyonu nedeniyle bağımsız kalır.

Core Theory: The Low-Pass Filter Response Response

İlk sipariş düşük geçit filtresinin temel binası, sinyal gücünün yaklaşık maküla ödemine eşdeğer bir frekanstır:0)))[D[Dönetici:0|Dönemli:D|Düzücük[Dönetici))[Dönderlik gücü, sinyal gücünün giriş gücünün yarısına kadar düştüğünün frekansı, yaklaşık dB3 dB'nin değeri.

[FONT:0][DÜDÜDÜ:2] [DÜDÜDÜ: 3)[Üye: 4) = 1 / (2: 4)|DÜye ait olan (DÜye) [DÜye ait olan) [DÜye/Üye ait olan) [Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye)

[FONT:0]R[DÜDÜDÜDÜDÜSÜŞÜNCÜSÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ

Kaliteli faktörD:0)Q[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜŞÜNÜSÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜDÜDÜSÜDÜSÜSÜSÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN

Operasyonel Amplifier'i seçin

Afet amp, filtrenin aktif kalbidir. audio devreleri için, aşağıdaki parametreler çoğu:

  • [FONT:0)Gain-band genişliği ürünü (GBW): ), GBW, faz geçişinden ve amplifiğe ilişkin hataları önlemek için kesme frekansından önemli ölçüde daha yüksek olmalıdır. 20 kHz'ye kadar ses filtreleri için, en az 1 MHz ile bir amp yeterlidir. TL072 (3 MHz GBW) ve LM833 (15 MHz GBW) mükemmel seçimdir.
  • [FONT=0]Slew oranı: [DDDD: 1 V / μs minimum sperde oranı ses için önerilir. Hızlıca oranlar geçici detayı korur. TL072 13 V /μs sunarken, NE5532 9 V /μs sağlar.
  • [FONT:0] Performansı: [Dönetici: [Dönder: Düşük giriş gerilim gürültü ve mevcut gürültü sessiz operasyon için gereklidir. NE5532, LM4562 ve OPA2134 yüksek sadakat için uygun düşük farkli özellikler için bilinir.
  • [FONT=0)Supply voltaj aralığı:[Dönemli a) Çoğu genel amaçlı af amplif, ±5 V'den ±18 V'ye kadar ±12 V veya ±15 V'nin çift tedariki, ses tasarımlarında tipiktir, doğrusal düzeyde sinyaller için yeterli oda sağlar.

Bu makalede tasarım örneği için TL072 düşük maliyet, geniş kullanılabilirlik ve sağlam ses performansı nedeniyle kullanılır. LM741, tarihsel olarak yaygınken, GBW (1 MHz) ve daha yüksek gürültüyü daha az uygun hale getirir.

[FONT=0) Sallen-Key Low-Pass Filtresini Tasarlamak).

Sallen-Key topoloji, bir gerilim takipleyicisi olarak yapılandırılan tek bir af amplitüd kullanır (ya da kazanılır). Birliğe kazanç sağlamak için filtre yanıtı iki dirençli ve iki kapasitör tarafından yönetilir, ikinci sıra düşük nokta bölümü oluşturur. standart yapılandırma aşağıda kavramsal olarak gösterilir:

Bitirme Seçimi ve Cutoff Frekans Hesaplama

İkinci sıralı bir birlik için: 1[Dönetici: 9)[Dönemli bir cevap ile düşük seviyeli filtre][Dönemli: 9)[Dönemli: 1/01/2012|Dönemli)[Dönemli:[Dönemli)[Dönemli: 9/01/2012|[Dönemli)[Dönemli)[DÜye Olmayanlar[Üye Olmayanlar ([Üye Olmayanlar)

  • [FONT:0) R[DÜT:1][/TR][/TR][/FONT= 10/
  • [FONT:0]C}1) = 22 nF (de 22 nF standart değeri)
  • [FONT:0)C).2[DD 3][0][/FONT= 10 nF standart değeri)

[Dönüşün frekansının belirlenmesi: [DÜDÜDÜDÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN

Filtre kazanılırken (birinci sınıf Sallen-Key), [[DüzDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN

Devre Schematic ve Bağlantılar

Devre aşağıdaki gibi bir araya getirilir:

  • Ses girişi sinyali, af amp'ün non-inverting girişine uygulanır.
  • Diriliş:0) R[DÜDÜT:2)[DÜye Olmayanlar İçindekiler (-) Hayır, ve [[DÜyeler)[Üyeler)[Üye Olmayanlar İçindekiler, [DÜyeler)[Üyeler)
  • CapacitorFL:0)C)) Yere girişten kopmaz girişten geçer.
  • CapacitorFL:0)C)[Dönetici:2) [Dönderlikten geri dönmeye kadar bağlantıya girer.
  • Af amp, iki malzeme ile (örneğin, ±12 V) Konsülatör (NF seramik artı 10 μF elektrolitik) güç tedarik gürültülerini bastırmak için güç pimlerine yakın olmalıdır.
  • Giriş sinyali bir dizi kapasitör (tipik olarak 1-10 μF) ile AC-çift olmalıdır. kaynağın bir DC dengelemesi varsa.

Not: Orijinal makalenin tek bir direnç ve kapasitörin şematik açıklaması bir af amp tampon ilk sipariş filtresini tarif eder, ikinci siparişli bir Sallen-Key. Yukarıdaki genişletilmiş tasarım, diker roll-off ile daha etkili bir filtre sunar.

Yapı ve Prototipleme

Baskılı bir devre kuruluna (PCB), test için bir ekmek dolabında devre inşa etmeden önce, kısa sinyal yollarını kullanın ve şarj cihazını mümkün olduğunca yakın tutar.

Test için gerekli olan ekipman

  • Oscilloskop (iki kanal, 20 MHz bant minimum)
  • 10 Hz'den 100 kHz'ye kadar dalga çıkışına sahip fonksiyon jeneratörü
  • Frekans ölçüm kapasitesi ile dijital multimeter
  • Signal, yazılım ile bilgi arayüzü analiz eder veya ses arayüzü (örneğin, REW, ARTA veya Visual Analyzer)

Test Prosedürü

  1. 100 Hz'de 1 V zirve-to-peak'ta bir sine dalga uygulayın. Çıktının amplifikasyonunun yaklaşık 1 V pp (bir kazanç elde ettiği) olduğunu belirtmek.
  2. Frekansı 1 kHz'ye yükseltin. Çıktı yaklaşık 0.707 V pp (-3 dB geçiş seviyesinde).
  3. 10 kHz'ye kadar artış, ikinci sipariş filtre için yaklaşık 0.1 V pp (-20 dB) olmalıdır.
  4. 100 kHz'ye kadar artış, çıktı 10 mV'nin altına daha da aşağılanmalıdır.
  5. 100 Hz'de bir meydan dalga girişi kullanın ve çıkış dalgasını gözlemleyin. A Temiz, yuvarlak bir yanıt aşırı yükleme olmadan doğru bir şekilde değiştirilebilir filtre gösterir. Aşırı hafifçe ringing filtreyi önerir:0)Q) çok yüksek, ki bu da direnici oranlara uygun olabilir.

Cutoff frekansı tasarım hedefinden sapmazsa, direnç veya kapasite değerleri ayarlanır. 1-2 kltatif dirençliler ayar sırasında yaygındır. Yüzey kaplamalarında güçlü olan yüzeysel kaplamalar da değişken kesme seçeneğidir.

Gürültü Azaltı Performansı

Filtrenin birincil hedefi yüksek frekanslı gürültüyü azaltmaktır. İyi tasarlanmış bir filtre, filtrelenmemiş sinyale kıyasla en az 20 dB azaltımı göstermelidir.Internal goal of the filter is reduce high-fret noise.Toify the correct, measure the printoff frequency with a spektrum analysisr. Connect the input to ground (veya 50 {{) and measure the print range 20 Hz-100 kHz.

Tipik ses uygulamaları için, sinyal-to-noise oranı (SNR) gelişimi, gürültünün spektral dağılımına bağlıdır. Wideband gürültü (beyaz gürültü) filtre siparişi için bir azalmayı görür. Narrowband müdahalesi, örneğin 50 kHz anahtarlama gürültüsü gibi, 40-60 dB tarafından 20 kHz.

Gerçek dünya tasarımlarında, düşük değerli dirençleri (100 khong) kullanarak filtrenin toplam gürültüyü azaltamayacağı bir zemin belirledi ve düşük çözünürlükte artırılmış olan afyonlar bu sınırlamayı en aza indirir.

Audio Systems'e Entegrasyon

Düşük geçiş filtre, gürültü kaynağına bağlı olarak sinyal zincirinde çeşitli noktalara yerleştirilebilir:

  • [FONT:0)Input stage:[Dönetici:[Dönetici:0)Input stage:[DDDDDDD)[Dönetici:[Döncükler)))[Mülcelaller tarafından gelen gelen sinyalleri veya EMI'yi kaldırmak için gelen girişleri kablolar ile alır.
  • [FONT:0) Inter stage filter:[Döneticileri veya güç yükselteçleri arasında)[FONT=0)[[FONT=FONT=0)[[FONT=0))[[[FONT=FONT=0)))))
  • [FONT:0)Output sahne:[Dönetici:[Dönetici:0) Filtreleme, yükselticileri veya alt üst düzey ekipmandaki iç çarpım bozulmasına neden olabilir.
  • [FONT:0) Çok yönlü konuşmacılar için Direkt banka: Aktif yüksek sesle, düşük frekanslı filtre, woofer veya subwoofer yükselticisine doğrudan doğruya doğru girer.

Birden fazla filtre aşamalarını boşanırken, genel yanıt her aşamadaki tepkinin ürünü olduğunu unutmayın.İki ikinci sipariş Butterworth aşamaları dördüncü sıralı Butterworth yanıt verir. Toplam bileşen sayısı artar ve ayar, osilasyon veya gürültü seçiciliğinden kaçınmak için daha kritik hale gelir.

[FONT:0) PCB Layout içinUygulamalar).

Ekmekten PCB'ye taşınmak parasitik etkilere dikkat gerektirir:

  • Dirençli ağ fiziksel olarak stray kapasitance en aza indirmek için af amp girişi pinlerine yakın tutun.
  • Zemini zorlaştırmak ve kalkan sağlamak için iki katmanlı bir tahtanın alt katmanında bir zemin uçağı kullanın.
  • Dijital veya güç bölümlerinden analog filtre yoluna birkaç gürültü yapabilen uzun paralel izlerden kaçının.
  • Tedarik pinlerinin 5 mm'si içinde her bir apara amplitüdülleri için yer alan bir şarj cihazı kullanın. 100 nF seramik (düşük) ve 10 μF elektrolitik (bulk depolama).
  • Dijital mantık malzemelerinden ayrı ayrı özel bir analog güç tedarik demiryolu kullanmayı düşünün, en aza indirmek için.

Sorun Ortak Konuları Sorun Gidermek

Doğru tasarlanmış bir filtre bile pratikte yaygın sorunlar ve çözümlerdir:

Oscillation veya High-Frequency Peaking

Filtre yüksek frekanslarda salınımlar veya kesime yakın zirve gösterirse, afparat yükleme veya yetersiz faz marjı nedeniyle arsa amplitüd edilebilir. Çözümleri: daha hızlı bir af amp seçerek kazanç bant genişliği ürün marjını artırmak veya herhangi bir yük kapasitesi olmadan önce bir dizi küçük bir direnç eklemek.

Cutoff Frekansı Çok Düşük veya Çok Yüksek

Kompozisyonlar frekans geçişlerine neden olur. Tahmin edilebilir sonuçlar için% 1 direnç ve% 5 kapasitörler kullanın.Eğer hassaslık kritikyse,% 0.1 direnici ve% 2 kapasitörler kullanın veya dirençli değerleri ayarlamak için daha güçlü bir analizometre ekleyin.

Low Frequencies'da Aşırı Gürültü

Düşük frekanslı gürültü (hum) tipik olarak, düşük geçit filtre tarafından kaldırıldı. yüksek frekanslı filtre (veya grup geçiş) aşamasını, örüntüyü ortadan kaldırmak veya ses sisteminin zeminini geliştirmek için kullanın.

Yüksek Signal Seviyelerinde İttifak

Giriş sinyali, af amp'in lineer aralığına (proje gerilimi ve çıkış hızıyla yeniden belirlenir), bozulma meydana gelir. giriş sinyalini azaltır veya tedarik gerilimini arttırır.

[FONT:0)Alternative Filter Topologys[Dönemli: 1)

Sallen-Key en erişilebilir aktif filtre tasarımı olsa da, diğer topolojiler ses gürültü azaltması için özel avantajları sunar:

  • [FONT:0) Çok sayıda geri bildirim (MFB): Sallen-Key'ten daha az bileşen kullanın ve amplif kazanç elde etmek için daha düşük hassasiyet sağlar, ancak dikkatli bir şekilde karşılaştırılabilir.
  • [FONT=0) Devlet tarafından kullanılabilir filtre:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönemli filtre:[Dönemli filtre:[Dönemli filtre:[Dönemli filtre:[Dönemli) Üç af amplifü aynı anda düşük geçit, yüksek geçit ve bant geçişleri tek bir devreden ihtiyaç duyulduğunda kullanışlıdır.
  • [FONT:0]Biquad:[DÜDÜDÜDÜŞÜNÜ:0)[DÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ: · 4][[DÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ
  • [FONT:0) Bir gyrator kullanarak reaktif bir aktivatörü: Simulates a büyük bir indüktör kullanarak, fiziksel olarak büyük indüktörler olmadan düşük frekanslı filtreleme sağlar.

Çoğu hobi ve profesyonel ses projeleri için, Sallen-Key, basitlik, performans ve maliyetle en iyi dengeyi sunar. Tasarımcılar için önerilen başlangıç noktası yeni aktif filtreler için.

Gerçek Dünya Uygulama Örnek: ADC için Anti-Aliasing Filter

Bir çizgi düzeyinde analog ses sinyalinin 24bit ses ADC tarafından örnekleme oranı ile sayısallaştırılması gerekir (en iyi 60 dB'ye göre, 24 kHz'nin üzerindeki herhangi bir frekansın, ADC'nin üzerinde bir kesintiye uğraması gerekir.

  • Aşama 1:0) R[DÜDÜŞÜNÜCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ SİADİ: ÂHİRLER ÂŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜ SİTE ÂŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ ÂŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN
  • Aşama 2:0:0) R[DÜDÜT: 4/0)[DÜye: 2|DÜye: {0|0|DÜye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye)[Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye)

Af ampleri, TL072 gibi iki paket olabilir, her iki kanalda bir IC. PCB düzeni, güç tedariki yoluyla sinyal darbesini önlemek için giriş ve çıkış aşamalarını ayırmalıdır. 25 kHz sine dalgası ile test etmek, 1 kHz referansına göre en az 60 dB'ye göre işaretlenmeli.

[FONT:0) Filtre Synthesis için Tasarım Araçları ).

Manual hesaplama öğreticidir, ancak karmaşık tasarımlar için - daha yüksek sipariş filtreleri, belirtilmişler:0)Q değerleri veya standart olmayan kesme frekansları - yazılım araçları zaman tasarrufu ve hataları azaltır. Analog cihazlar Filtreler, Texas Instruments'ın Filtrelemeleri ve online hesaplayıcılar, potansiyel stabilite sorunları erkenden önce potansiyel stabilite sorunları yakalamak ve hatta düzeltme modellerini önerdiler.

Performans Doğrulama ve ölçümler

Filtrenin gürültü azaltımının tasarımını doğrulamak için sayısal azaltımının hesaplanması.Geçmiş bir sinyal-noise oranı (SNR) ile 1 kHz sinek dalga ile ölçüm -1 dBFSFS (yaklaşık 12-15 dB) tam ölçekli bir sistem için karşılaştırılmalıdır. RMS gürültü gerilimi hem de girişsiz bir şekilde ölçülmelidir.

Toplam harmonik bozulma artı gürültü (THD +N) 100 mV'den 2 V rms çıkışına kadar filtreyi izlemek, yüksek frekanslarda yüksek bozulmaya yol açabilir ve THD+N'yi temiz bir ses yolu için, THD+N% 100 mV'den 2 V rms çıkışına kadar kalmalıdır.

Grup gecikmesi, doğrusallık ölçülüyor ve filtrenin geçici yanıtını etkiler. ses uygulamaları için, geçiş bandındaki 100 μs'den daha az bir varyasyon genellikle hayal edilemez.The Butterworth and Bessel response provides the best group correctness between common filter types. If the filter applications, a revision of 100 μs across the passband is important for correct.

Bakım ve Bileşen Ağlama

Enerji tedarikinde kapasitörler ve giriş darbe rolleri yıllar boyunca küçültebilir, filtre ağında gürültü veya frekans sürüklenmeye yol açabilir. uzun vadeli güvenilirlik için, film kapasitörler (polipropyle veya polyester) mümkün olan sinyal yolu ile mümkün olan en az metal film tiplerini ölçtü, ancak filtre ağındaki küçük kapasiteli filtrelerin değiştirilmesini içeren yüksek çözünürlükte yüksek seramiklerden kaçınır.

Sonuç: Temiz Seslendirme için Pratik Bir Yol

Operasyonel yükselteçlerle düşük seviyeli bir filtre tasarlayın, dijital ses sistemleri için pratik ve ödüllendirici bir adımdır.Bu makaledeki bağlantı seçimi, bileşen değerleri ve filtre düzeni, kapasitörler ve belirli performans hedefleriniz için amplitüdünüze uygun olarak test edebilirsiniz.Bassi-Key topoloji sağlam bir temel sağlar ve bu makaledeki kılavuz seçimi size uygun direnç sağlar.

Burada sunulan devre birçok bağlamda uygulanabilir: bir mixerin girişi aşamasına entegre edilebilir, altwoofer geçit olarak kullanın veya verileri temizlemek için ADC'nin önünde bir ADC'nin önünde kullanılabilir.Herhangi bir analog tasarımla dikkat edin, güç tedarik kalitesi ve tolerans bileşenleri büyük bir filtreden ayrılır.Dikkatli uygulama ile, düşük geçit, ses filtresini korumak için güvenilir bir araç haline gelir ve aksi takdirde dinleme deneyimini azaltmak için gürültüyü bastırır.