Калькулятор KB-38
Калькулятор RC-фільтра
Найпростіший фільтр: згладжування ШІМ, очищення сигналу датчика, розділення звуку.
Результат
Коротко: Розрахунок RC-фільтра нижніх і верхніх частот: частота зрізу, послаблення в децибелах на заданій частоті, зсув фази й амплітудно-частотна характеристика. Приклад: Частота зрізу: 1,592 кГц.
Приклад розрахунку
| Тип | Нижніх частот (пропускає низькі) |
|---|---|
| Опір | 1 кОм |
| Ємність | 100 нФ |
| Перевірити на частоті | 10000 Гц |
| Частота зрізу | 1,592 кГц |
|---|---|
| Стала часу | 100 мкс |
| Послаблення на частоті | -16,1 дБ |
| Залишається від сигналу | 15,7 % |
| Зсув фази | -81° |
Як рахується
|H| = 1 / √(1 + (f / fc)²)
На частоті зрізу сигнал послаблюється на 3 дБ, тобто до 70,7 % амплітуди. Далі спад становить 20 дБ на декаду. Щоб фільтр був крутішим, каскади ставлять послідовно через буфер.
На що звернути увагу
- Опір джерела й навантаження зсувають частоту зрізу. Навантаження має бути хоча б у 10 разів більше за R.
- Для згладжування ШІМ беріть частоту зрізу в 10–100 разів нижчу за частоту ШІМ.
Часті запитання
Як знайти частоту зрізу RC-фільтра?
fc = 1 / (2π · R · C). 1 кОм і 100 нФ дають 1,59 кГц. На цій частоті сигнал падає на 3 дБ, а на 10 кГц уже на 16 дБ.
Як відфільтрувати ШІМ до постійної напруги?
Частоту зрізу беріть у 10–100 разів нижчою за частоту ШІМ. Для 1 кГц підійдуть 10 кОм і 1 мкФ: fc близько 16 Гц, а основна гармоніка послаблюється приблизно в 60 разів.
Як навантаження впливає на RC-фільтр?
Воно утворює подільник із резистором і зсуває частоту зрізу. Опір навантаження має бути хоча б у 10 разів більшим за R, інакше потрібен буфер на операційному підсилювачі.
