Aktivni filter 1MHz - simuliranje

Tu bomo komentirali, popravljali, dodajali, "preizkušali" načrte in ideje. Ne gre za ogromne projekte, temveč ideje na hitro narisane na kos papija ( fotka) ali pa kako drugače. Torej stvari, ki se nekomu porodijo kot ideja spotoma, drugemu pa rešijo problem.

Aktivni filter 1MHz - simuliranje

OdgovorNapisal/-a ivor » 10 Feb 2018, 20:51

Pri enem projektu potrebujem pasovni filter za 1MHz. Da se ne bi mučil z navijanjem tuljav iz pletene žice, sem poskusil z drugačnim pristopom. Rad bi preizkusil dvojni VF operacijski ojačevalnik LM6172 (100MHz) tako, da bi sestavil aktivni filter. Malo sem pobrskal po spletu in iskal načrte ozkopasovnih aktivnih filtrov z večkratno povratno vezavo. Poiskal sem tudi spice model omenjenega OA in se lotil simuliranja. Najprej sem približno izračunal pasivne elemente, potem sem se lotil optimizacije, da vidim, kaj vse se da s takim vezjem doseči. :?:
Na koncu sem se začel igrati, prestavljati in prevezovati pasivne elemente na različne, meni prej neznane načine. Pri eni kombinaciji se mi je zazdelo, da je rezultat zelo podoben tistemu, ki ga potrebujem. :D Priznam, da mi še dandanes ni čisto jasno, kako točno filter deluje. Mislim, da je bistven fazni zasuk med + in - vhodom OA. Predno zaniha, se vezje obnaša kot zelo oster pasovni filter, kot kakšen avdion. :idea:
Pri novonastalem vezju me je zanimalo, kako posamezni elementi vplivajo na dobljeno karakteristiko. Opažam, da nekateri elementi vplivajo v glavnem na eno samo lastnost filtra; eden vpliva praktično samo na srednjo frekvenco, drugi le na ojačenje in tretji na pasovno širino. Ta zadnji sicer vpliva tudi na ojačenje, a se to da drugje kompenzirati. Vrednosti nekaterih elementov sploh ne vplivajo niti v zelo širokem razponu, morajo pa biti obvezno prisotni v vezju. Zanimivo je, da je večina elementov "normalne" vrednosti (nF, kΩ) kljub tako visoki frekvenci za aktivni filter.

Naše Društvo elektronikov trenutno pripravlja izobraževanje o uporabi programa LTspice. Malo zabave s tem vezjem ravno prav pride za lažji trening pred predavanjem za tiste, ki še nismo vešči tega programa. Obenem bo tudi samo delovanje vezja lahko bolj razumljivo.
Pred samim aktivnim filtrom je dodan enostavni pasivni visoko prepustni filter, da popravi odziv pri nizkih frekvencah. Tam se da lepo nastaviti ojačenje na celotnem frekvenčnem območju.
Za začetek najprej odziv na pravokotni signal 1MHz. Namenoma ne bom narisal vezja, ampak bom priložil le projekt LTspice in (upam) vse ostalo, kar je potrebno za simuliranje. :twisted: Zato takoj veselo na delo!
Najprej si (po potrebi) instaliramo LTspice, ki ga dobimo tukaj. Nekaj rešitev za začetne težave pri uporabi programa se dobi tukaj. Shranimo simbole in modele in odpremo shemo. Desni klik in Run!
Aktivni filter 1MHz5.zip
Odziv po času
(4.21 KiB) Prenešeno 13 krat
Kot vidimo, je vezje sestavljeno iz dveh enakih, kaskadno vezanih stopenj (celic). Tako lahko, pri praktični realizaciji, izkoristimo oba OA v istem čipu. Drugače vsaka celica lahko deluje samostojno in preostali OA izkoristimo za kakšen drugi namen.
Poglejmo sedaj frekvenčni odziv. Kako nanj vplivajo posamezni elementi? Vaje iz multistep simuliranja ".step".
Aktivni filter 1MHz5ojac.zip
(4.24 KiB) Prenešeno 11 krat
Aktivni filter 1MHz5Frekv.zip
Pozor! Parameter je skrit v potenciometru.
(4.24 KiB) Prenešeno 11 krat
Aktivni filter 1MHz5Q.zip
(4.24 KiB) Prenešeno 11 krat
S priloženimi projekti lahko, z majhnimi spremembami, raziščemo tudi drugo, kar nas zanima okrog tega vezja. Lahko kakšno stvar spremenimo (elemente, nastavitve) in opazujemo, kaj se bo zgodilo.
Pa veliko zabave z LTspice! :D
Imam problem za vsako rešitev. - Imam problem za svako rješenje.
Uporabniški avatar
ivor
 
Prispevkov: 1072
Pridružen: 09 Feb 2015, 17:29
Kraj: Koper
Zahvalil se je: 545 krat
Prejel zahvalo: 667 krat
Uporabnika povabil: forest70
Število neizkoriščenih povabil: 255

Vrni se na Načrti

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 1 gost