Калькулятор KB-38
Калькулятор RC-фильтра
Самый простой фильтр: сглаживание ШИМ, очистка сигнала датчика, разделение звука.
Результат
Коротко: Расчёт RC-фильтра нижних и верхних частот: частота среза, ослабление в децибелах на заданной частоте, сдвиг фазы и амплитудно-частотная характеристика. Пример: Частота среза: 1,592 кГц.
Пример расчёта
| Тип | Нижних частот (пропускает низкие) |
|---|---|
| Сопротивление | 1 кОм |
| Ёмкость | 100 нФ |
| Проверить на частоте | 10000 Гц |
| Частота среза | 1,592 кГц |
|---|---|
| Постоянная времени | 100 мкс |
| Ослабление на частоте | -16,1 дБ |
| Остаётся от сигнала | 15,7 % |
| Сдвиг фазы | -81° |
Как считается
|H| = 1 / √(1 + (f / fc)²)
На частоте среза сигнал ослабляется на 3 дБ, то есть до 70,7 % амплитуды. Дальше спад составляет 20 дБ на декаду. Чтобы фильтр был круче, каскады ставят последовательно через буфер.
На что обратить внимание
- Сопротивление источника и нагрузки сдвигают частоту среза. Нагрузка должна быть хотя бы в 10 раз больше R.
- Для сглаживания ШИМ берите частоту среза в 10–100 раз ниже частоты ШИМ.
Частые вопросы
Как найти частоту среза RC-фильтра?
fc = 1 / (2π · R · C). 1 кОм и 100 нФ дают 1,59 кГц. На этой частоте сигнал падает на 3 дБ, а на 10 кГц уже на 16 дБ.
Как отфильтровать ШИМ до постоянного напряжения?
Частоту среза берите в 10–100 раз ниже частоты ШИМ. Для 1 кГц подойдут 10 кОм и 1 мкФ: fc около 16 Гц, а основная гармоника ослабляется примерно в 60 раз.
Как нагрузка влияет на RC-фильтр?
Она образует делитель с резистором и сдвигает частоту среза. Сопротивление нагрузки должно быть хотя бы в 10 раз больше R, иначе нужен буфер на операционном усилителе.
