Как стать автором
Обновить

Знакомство с частотными фильтрами. Часть 2: раскошелиться и поднять селективность

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение7 мин
Количество просмотров14K
Всего голосов 44: ↑44 и ↓0+44
Комментарии18

Комментарии 18

Как собрать схему по топологии Саллена-Ки?

Во имя Роя Саллена и Эдвина Ки, не называйте их именами тополгию, урологию и прочие прекрасные вещи! Фильтр Саллена-Ки, фильтр по схеме Саллена-Ки - это звучит скромно, но достойно, не надо лишнего!

имхо, корректней сказать топология, тк может возникнуть путаница, если сказать «Фильтр Саллена-Ки-Баттерворта второго порядка»

Касаемо всех рассмотренных схем - порядок фильтра можно легко повысить на единицу просто добавив один копеечный конденсатор в цепь обратной связи параллельно резистору между выходом и входом ОУ. Не воспользоваться этой возможностью - крайне неэффективное использование преимущества этого активного элемента.

А поподробнее?

Куда делась жёлтая птичка-свистулька?

Это другой автор.

Зачем Володька сбрил усы? :-)

о чем идет речь 0-0

Вопрос двоечника с задней парты.

Напоминалка: АЧХ на выходе разных фильтров.

Фильтр в общем, необязательно электрический, но и электрический в частности, призван задерживать что-либо. Например, фильтр твердых частиц для работы в воздушном потоке улавливает и задерживает твердые частицы, пропуская воздух, а не наоборот - не задерживает воздух, пропуская твердые частицы.

В международной литературе приняты такие названия: Low Pass Filter, High Pass Filter, Band Pass ну и Band Reject. С ними нет двусмысленности, их названия однозначны. Говоря о, скажем, фильтре верхних частот, мы имеем в виду, что фильтр их отфильтровает в смысле задерживает? Говоря о полосовом фильтре, мы же говорим о том, что фильтр задерживает полосу, разве не это следует из названия? Ну, с полосовыми выход прост - использовать "полоснопропускной" и "полоснозадерживающий" фильтры соответственно. А как быть с ФНЧ/ФВЧ? Фильтр низких частот - он же должен отфильтровать низкие частоты из сигнала, а не наоборот пропускать их?

интересная мысль, ранее не задумывался о наименовании. Но у меня еще с первых студенческих лекций вбилось в голову, что фильтры нижних частот пропускают частоты, которые ниже частоты среза. Это же легко связывается с, как вы сказали, фильтрами, которые задерживают полосу, и режекторными (заградительными, «отклоняющими» от слова reject) фильтрами. Хотя с лексической точки зрения, действительно, есть двусмысленность. Но не думаю, что это существенная проблема. Можно использовать и иностранные обозначения — как вам удобнее.

Хотя с лексической точки зрения, действительно, есть двусмысленность.

С лексической точки зрения названия приблизительно противоположны функции.

Но не думаю, что это существенная проблема.

Я тоже не думаю, что это существенная проблема. Однако, она обращает на себя внимание как минимум своей комичностью.

Ситуация в чем-то сходна с полупроводниковым вентилем, который на самом деле клапан - мы же про диод, правильно? Вентиль - это транзистор, потому что клапан, раз уж мы используем сантехнические аналогии, это (чаще всего) устройство для однонаправленного пропускания жидкости или газа, а вентиль - это чаще всего один из видов заслонки, регулирующей сечение, а следовательно сопротивление потоку, т.е. рукоятка вентиля это база или затвор транзистора. Тем не менее, ложная, вводящая в заблуждение аналогия была одно время весьма распространена, пока не перешли на привычное сегодня и более-менее однозначное обозначение "диод" - из контекста обычно понятно, вакуумный или полупроводниковый, но в любом случае функционально они идентичны и в пределах электрических характеристик взаимозаменяемы.

Можно использовать и иностранные обозначения — как вам удобнее.

Иностранные, какого-то конкретного языка, хороши в работе с говорящими на этом языке инженерами или в работе с составленной на этом языке документацией. Так-то лучше, по моему скромному мнению, использовать общепринятые международные наименования.

Да, конечно, фильтр для воды не пропускает именно воду, а фильтр масла просто обязан убирать масло... Этой терминологии сотня лет вообще-то, как минимум у отца были книжки 20-30-х годов прошлого века, уже там было ФНЧ = LPF.

Да, конечно, фильтр для воды не пропускает именно воду, а фильтр масла просто обязан убирать масло...

Да, именно так. В зависимости от назначения и конструкции они могут иметь различные названия вроде клапана сброса воздуха в системах водяного отопления или масляного сепаратора в системе вентиляции картерных газов ДВС, но это все равно лишь частные случаи фильтров, задерживающих воду или масло соответственно, но пропускающих газ.

Этой терминологии сотня лет вообще-то

Возраст ошибки не оправдывает существование ошибки или, как минимум, вопиющей неоднозначности. С "вентилями" в электронике же разобрались как-то?

как минимум у отца были книжки 20-30-х годов прошлого века, уже там было ФНЧ = LPF

Давайте в диспутах о химической терминологии проводить в качестве аргументов древние манускрипты по алхимии и апеллировать к тому, что что-то так называлось уже тогда, совершенно игнорируя то, что какие-то названия были даны по ошибке или по незнанию, что было обнаружено с развитием науки и техники позднее.

Насrольrо понимаю, вы гуманитарий без даже базового технического образования. По вашей логике зеленый фильтр на объективе должен задерживать волны именно зелёного спектра, а оранжевый -- непременно оранжевого?

Насrольrо понимаю, вы гуманитарий без даже базового технического образования.

Вам хочется меня оскорбить, оставаясь в рамках формальных правил, либо как-то еще перейти на личности вместо обсуждения по существу? Что же, значит других аргументов у вас нет.

По вашей логике зеленый фильтр на объективе должен задерживать волны именно зелёного спектра, а оранжевый -- непременно оранжевого?

Вот, опять то же самое. Вы приписываете мне какую-то особую "мою логику", уводя обсуждение далеко в сторону от конструктивного обмена доводами. Спровоцировать меня парировать ваши выпады в мой адрес и втянуться с вами в бессмысленный срач у вас пока не получилось.

Исходные статьи, которые читали советские инженеры были в английских, немецких или французских журналах. Все три эти языка весьма логичны в техническом описании.
Инженеры могли видеть подписи внутри аппаратов (еще ламповых, 20х-30х годов) - в те времена было принято не только все подписать и выделить каскады, но и схему внутри деревянного корпуса приклеить.
Таким образом, советское "НЧ фильтр", "фильтр нижних частот", ФНЧ, в оригинале произошло из Low Pass Filter - "низко-пропускающий фильтр" или "низкие-проходят-фильтр". Если об этом помнить, и как оно пишется в оригинале (там есть pass - проходить, пропускать, передавать, проводить) - путать не придется. Советским инженерам приходилось запоминать по литературе: фильтр низких частот пропускает их, а не срезает.

Бывают ещё фазовые фильтры.

Также активные фильтры существенно проще «масштабировать» до более высоких порядков из-за каскадного включения.

Да не проще нифига. Придётся учитывать выбросы напряжений, плюс более высокая чувствительность к номиналам компонентов.

Пассивные фильтры проще проектировать.

Классическая книжка Zverev, "Handbook of Filter Synthesis" страниц так на 600.

Для работы активных элементов нужно использовать источник питания — однополярный или двухполярный. Выбор зависит от того, какой сигнал необходимо отфильтровать.

Нет. От этого зависит лишь смещение ОУ.

Фильтр Бесселя — обладает хорошей переходной характеристикой и крутым спадом.

Спад пологий, смотрите на свою же картинку.

Для работы фильтра необходимо двухполярное питание.

Можно и однополярное, надо только смещение добавить.

Для расчётов пассивных и активных фильтров, да и вообще всего аналогового, можно использовать вот этот набор программ.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий