యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్

ఇంతకుముందు మేము నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్‌ను వివరించాము, ఈ ట్యుటోరియల్‌లో యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ అంటే ఏమిటో అన్వేషిస్తాము.

ఇది ఏమిటి, సర్క్యూట్, సూత్రాలు, వక్రత?

మునుపటి ట్యుటోరియల్ నుండి మనకు తెలిసినట్లుగా, నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ నిష్క్రియాత్మక భాగాలతో పనిచేస్తుంది. నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క కీ లేదా గుండె రెండు నిష్క్రియాత్మక భాగాలు రెసిస్టర్ మరియు కెపాసిటర్ మాత్రమే. నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ వడపోత పని బాహ్య అంతరాయం లేదా క్రియాశీల ప్రతిస్పందన లేకుండా మునుపటి ట్యుటోరియల్లో నేర్చుకున్నాము. కానీ దీనికి కొన్ని పరిమితులు ఉన్నాయి.

నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క పరిమితులు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి: -

1. సర్క్యూట్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ వ్యాప్తి యొక్క నష్టాన్ని సృష్టిస్తుంది. కాబట్టి Vout ఎల్లప్పుడూ Vin కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
2. నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ వడపోతతో మాత్రమే విస్తరణ చేయలేము.
3. ఫిల్టర్ లక్షణాలు లోడ్ ఇంపెడెన్స్ మీద బాగా ఆధారపడతాయి.
4. ఐక్యత లాభం కంటే లాభం ఎల్లప్పుడూ సమానం లేదా తక్కువ.
5. మరింత వడపోత దశలు లేదా వడపోత క్రమం వ్యాప్తి కోల్పోవడం తక్కువ అవుతుంది.

ఈ పరిమితి కారణంగా, యాంప్లిఫికేషన్ అవసరమైతే, ఫిల్టర్ చేసిన అవుట్‌పుట్‌ను విస్తరించే క్రియాశీలక భాగాన్ని జోడించడానికి ఉత్తమ మార్గం. ఈ యాంప్లిఫికేషన్ కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్ లేదా ఆప్-ఆంప్ ద్వారా జరుగుతుంది. దీనికి వోల్టేజ్ మూలం అవసరం కాబట్టి, ఇది క్రియాశీల భాగం. అందువల్ల పేరు యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్.

ఒక సాధారణ యాంప్లిఫైయర్ బాహ్య విద్యుత్ సరఫరా నుండి శక్తిని ఆకర్షిస్తుంది మరియు సిగ్నల్‌ను విస్తరిస్తుంది, కాని ఇది ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను మరింత సరళంగా మార్చగలగటం వలన ఇది చాలా సరళంగా ఉంటుంది. అలాగే, అవసరాలను బట్టి ఏ రకమైన క్రియాశీల భాగాలను ఎన్నుకోవాలో ఎంచుకోవడం యూజర్ లేదా డిజైనర్ ఎంపిక. ఇది ఫెట్, జెఫెట్, ట్రాన్సిస్టర్, ఆప్-ఆంప్ కావచ్చు, ఇందులో చాలా సౌలభ్యం ఉంటుంది. భాగం యొక్క ఎంపిక కూడా భారీ ఉత్పత్తి ఉత్పత్తి కోసం రూపొందించబడితే ఖర్చు మరియు ప్రభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఆప్-ఆంప్ డిజైన్‌లో సరళత, సమయ ప్రభావం మరియు పెరుగుతున్న సాంకేతిక పరిజ్ఞానం కొరకు, సాధారణంగా యాక్టివ్ ఫిల్టర్ డిజైన్ కోసం ఆప్-ఆంప్ ఉపయోగించబడుతుంది.

యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్‌ను రూపొందించడానికి మనం ఎందుకు ఎంచుకోవాలో చూద్దాం: -

1. అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్.

   అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ కారణంగా ఇన్పుట్ సిగ్నల్ నాశనం చేయబడదు లేదా మార్చబడదు. సాధారణంగా లేదా చాలా సందర్భాలలో వ్యాప్తి చాలా తక్కువగా ఉన్న ఇన్పుట్ సిగ్నల్ తక్కువ ఇంపెడెన్స్ సర్క్యూట్రీగా ఉపయోగించబడితే నాశనం అవుతుంది. అటువంటి సందర్భాలలో ఆప్-ఆంప్‌కు ప్లస్ పాయింట్ వచ్చింది.

2. చాలా తక్కువ భాగం సంఖ్య. కొన్ని రెసిస్టర్లు మాత్రమే అవసరం.
3. లాభం, వోల్టేజ్ స్పెసిఫికేషన్ ఆధారంగా వివిధ రకాల ఆప్-ఆంప్ లభిస్తుంది.
4. తక్కువ శబ్దం.
5. రూపకల్పన మరియు అమలు చేయడం సులభం.

మాకు ఏమీ తెలియదు కాబట్టి, ఈ యాక్టివ్ ఫిల్టర్ డిజైన్ కూడా కొంత పరిమితిని కలిగి ఉంది.

అవుట్పుట్ లాభం మరియు బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన ఆప్-ఆంప్ స్పెసిఫికేషన్‌పై ఆధారపడతాయి.

మరింత అన్వేషించండి మరియు దాని ప్రత్యేకత ఏమిటో అర్థం చేసుకుందాం.

యాంప్లిఫికేషన్‌తో యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్:

Op-amp తో యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ డిజైన్‌ను అర్థం చేసుకోవడానికి ముందు, మేము యాంప్లిఫైయర్ల గురించి కొంచెం తెలుసుకోవాలి. యాంప్లిఫై ఒక భూతద్దం, ఇది మనం చూసే వాటికి ప్రతిరూపాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది కాని దాన్ని బాగా గుర్తించడానికి పెద్ద రూపంలో ఉంటుంది.

నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ వడపోత యొక్క మొదటి ట్యుటోరియల్‌లో, తక్కువ పాస్ వడపోత ఏమిటో తెలుసుకున్నాము. తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ తక్కువ పౌన frequency పున్యాన్ని ఫిల్టర్ చేస్తుంది మరియు ఎసి సైనూసోయిడల్ సిగ్నల్‌లో ఒకదాన్ని బ్లాక్ చేస్తుంది. ఈ యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ మాదిరిగానే పనిచేస్తుంది, ఇక్కడ తేడా మాత్రమే ఒక అదనపు భాగం జోడించబడింది, ఇది ఆప్-ఆంప్ వలె యాంప్లిఫైయర్.

సాధారణ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ డిజైన్ ఇక్కడ ఉంది: -

ఇది యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క చిత్రం. మునుపటి ట్యుటోరియల్‌లో మనం చూసిన సాంప్రదాయ నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ RC ఫిల్టర్‌ను ఇక్కడ ఉల్లంఘన పంక్తి చూపిస్తుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వోల్టేజ్ లాభాలను కత్తిరించండి:

కట్ ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఫార్ములా నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్‌లో ఉపయోగించినట్లే.

fc = 1 / 2πRC

మునుపటి ట్యుటోరియల్ fc లో వివరించిన విధంగా కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు R రెసిస్టర్ విలువ మరియు C కెపాసిటర్ విలువ.

Op-amp యొక్క పాజిటివ్ నోడ్‌లో అనుసంధానించబడిన రెండు రెసిస్టర్‌లు చూడు నిరోధకాలు. ఈ రెసిస్టర్లు ఆప్-ఆంప్ యొక్క పాజిటివ్ నోడ్‌లో అనుసంధానించబడినప్పుడు దీనిని నాన్-ఇన్వర్టింగ్ కాన్ఫిగరేషన్ అంటారు. ఈ నిరోధకాలు విస్తరణ లేదా లాభానికి బాధ్యత వహిస్తాయి.

కింది సమీకరణాలను ఉపయోగించి యాంప్లిఫైయర్ యొక్క లాభాన్ని మనం సులభంగా లెక్కించవచ్చు, ఇక్కడ మనం లాభం ప్రకారం సమానమైన రెసిస్టర్ విలువను ఎంచుకోవచ్చు లేదా దీనికి విరుద్ధంగా ఉండవచ్చు: -

యాంప్లిఫైయర్ లాభం (DC వ్యాప్తి) (Af) = (1 + R2 / R3)

ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ కర్వ్:

యాక్టివ్ లో పాస్ ఫిల్టర్ లేదా బోడ్ ప్లాట్ / ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ కర్వ్ యొక్క ఉట్పుట్ ఏమిటో చూద్దాం: -

Op-amp నాన్-ఇన్వర్టింగ్ కాన్ఫిగరేషన్‌లో యాక్టివ్ లో పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క తుది అవుట్పుట్ ఇది. మేము తదుపరి చిత్రంలో వివరంగా చూస్తాము.

మేము చూసేటప్పుడు ఇది నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్‌తో సమానంగా ఉంటుంది. ప్రారంభ పౌన frequency పున్యం నుండి Fc లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ కట్-ఆఫ్ పాయింట్ లేదా కార్నర్ ఫ్రీక్వెన్సీ -3dB పాయింట్ నుండి ప్రారంభమవుతుంది. ఈ చిత్రంలో లాభం 20dB, కాబట్టి కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ 20dB - 3dB = 17dB, ఇక్కడ fc పాయింట్ ఉన్నది. వాలు దశాబ్దానికి -20 డిబి.

వడపోతతో సంబంధం లేకుండా, ప్రారంభ స్థానం నుండి కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ పాయింట్ వరకు దీనిని ఫిల్టర్ యొక్క బ్యాండ్విడ్త్ అంటారు మరియు ఆ తరువాత, దీనిని పాస్ బ్యాండ్ అని పిలుస్తారు, దీని నుండి పాసింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ అనుమతించబడుతుంది.

ఆప్-ఆంప్ వోల్టేజ్ లాభాలను మార్చడం ద్వారా మేము మాగ్నిట్యూడ్ లాభాలను లెక్కించవచ్చు.

లెక్కింపు క్రింది విధంగా ఉంది

db = 20log (Af)

రెసిస్టర్ విలువను లెక్కించడం ద్వారా లేదా వౌట్‌ను విన్‌తో విభజించడం ద్వారా ఈ అఫ్ మేము ముందు వివరించిన డిసి లాభం.

నాన్-ఇన్వర్టింగ్ మరియు ఇన్వర్టింగ్ యాంప్లిఫైయర్ ఫిల్టర్ సర్క్యూట్:

ప్రారంభంలో చూపిన ఈ క్రియాశీల తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ సర్క్యూట్ కూడా ఒక పరిమితిని కలిగి ఉంది. సిగ్నల్ సోర్స్ ఇంపెడెన్స్ మారితే దాని స్థిరత్వాన్ని రాజీ చేయవచ్చు. ఉదా. తగ్గుతుంది లేదా పెరుగుతుంది.

ప్రామాణిక రూపకల్పన అభ్యాసం స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, కెపాసిటర్‌ను ఇన్‌పుట్ నుండి తీసివేసి, ఆప్-ఆంప్ సెకండ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ రెసిస్టర్‌తో సమాంతరంగా కలుపుతుంది.

ఇక్కడ సర్క్యూట్ నాన్-ఇన్వర్టింగ్ యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్-

ఈ చిత్రంలో, మేము దీనిని ప్రారంభంలో వివరించిన సర్క్యూట్‌తో పోల్చినట్లయితే, ఇంపెడెన్స్ సంబంధిత స్థిరత్వం కోసం కెపాసిటర్ స్థానం మార్చబడిందని మనం చూడవచ్చు. ఈ ఆకృతీకరణలో బాహ్య ఇంపెడెన్స్ కెపాసిటర్ల ప్రతిచర్యపై ఎటువంటి ప్రభావాన్ని చూపదు, తద్వారా స్థిరత్వం మెరుగుపడుతుంది.

అదే కాన్ఫిగరేషన్‌లో మనం అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్‌ను విలోమం చేయాలనుకుంటే, ఆప్-ఆంప్ యొక్క విలోమ-సిగ్నల్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను ఎంచుకోవచ్చు మరియు ఫిల్టర్‌ను ఆ విలోమ ఆప్-ఆంప్‌తో కనెక్ట్ చేయవచ్చు.

విలోమ క్రియాశీల తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క సర్క్యూట్ అమలు ఇక్కడ ఉంది: -

ఇది విలోమ కాన్ఫిగరేషన్‌లో చురుకైన తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్. Op-amp విలోమంగా అనుసంధానించబడి ఉంది. మునుపటి విభాగంలో ఇన్పుట్ op-amp యొక్క పాజిటివ్ ఇన్పుట్ పిన్ అంతటా కనెక్ట్ చేయబడింది మరియు ఫీడ్బ్యాక్ సర్క్యూట్రీ చేయడానికి op-amp నెగటివ్ పిన్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇక్కడ సర్క్యూట్ విలోమం. గ్రౌండ్ రిఫరెన్స్‌తో అనుసంధానించబడిన పాజిటివ్ ఇన్పుట్ మరియు కెపాసిటర్ మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ రెసిస్టర్‌ను ఆప్-ఆంప్ నెగటివ్ ఇన్‌పుట్ పిన్‌తో కనెక్ట్ చేశారు. దీనిని విలోమ ఆప్-ఆంప్ కాన్ఫిగరేషన్ అంటారు మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ కంటే అవుట్పుట్ సిగ్నల్ విలోమం అవుతుంది.

యూనిటీ లాభం లేదా వోల్టేజ్ అనుచరుడు యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్:

ఇప్పటి వరకు ఇక్కడ వివరించిన సర్క్యూట్రీ వోల్టేజ్ లాభం మరియు పోస్ట్-యాంప్లిఫికేషన్ ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.

ఐక్యత లాభం యాంప్లిఫైయర్ ఉపయోగించి మనం దీన్ని తయారు చేయవచ్చు, అంటే అవుట్పుట్ వ్యాప్తి లేదా లాభం ఇన్పుట్ లాగా ఉంటుంది: 1x. విన్ = వౌట్.

చెప్పనక్కర్లేదు, ఇది ఒక ఆప్-ఆంప్ కాన్ఫిగరేషన్, ఇది తరచుగా వోల్టేజ్ ఫాలోయర్ కాన్ఫిగరేషన్ అని వర్ణించబడింది, ఇక్కడ ఆప్-ఆంప్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఖచ్చితమైన ప్రతిరూపాన్ని సృష్టించింది.

సర్క్యూట్ రూపకల్పనను చూద్దాం మరియు ఆప్-ఆంప్‌ను వోల్టేజ్ ఫాలోయర్‌గా ఎలా కాన్ఫిగర్ చేయాలో మరియు ఐక్యత లాభదాయక తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్‌ను ఎలా చేయాలో చూద్దాం: -

ఈ చిత్రంలో, op-amp యొక్క చూడు నిరోధకాలు తొలగించబడతాయి. రెసిస్టర్‌కు బదులుగా op-amp యొక్క ప్రతికూల ఇన్‌పుట్ పిన్ నేరుగా అవుట్పుట్ op-amp తో కనెక్ట్ చేయబడింది. ఈ op-amp ఆకృతీకరణను వోల్టేజ్ అనుచరుడు ఆకృతీకరణ అంటారు. లాభం 1x. ఇది ఐక్యత లాభం చురుకైన తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్. ఇది ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఖచ్చితమైన ప్రతిరూపాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

గణనతో ప్రాక్టికల్ ఉదాహరణ

నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఆప్-ఆంప్ కాన్ఫిగరేషన్‌లో యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క సర్క్యూట్‌ని మేము డిజైన్ చేస్తాము.

లక్షణాలు: -

1. ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ 10 కోహ్మ్స్
2. లాభం 10x ఉంటుంది
3. కటాఫ్ ఫ్రీక్ 320Hz ఉంటుంది

సర్క్యూట్ చేయడానికి ముందు ముందుగా విలువను లెక్కిద్దాం: -

యాంప్లిఫైయర్ లాభం (DC వ్యాప్తి) (Af) = (1 + R3 / R2) (Af) = (1 + R3 / R2) Af = 10

R2 = 1k (మేము ఒక విలువను ఎన్నుకోవాలి; గణన యొక్క సంక్లిష్టతను తగ్గించడానికి మేము R2 ని 1k గా ఎంచుకున్నాము).

విలువను కలిపి ఉంచడం ద్వారా మనకు లభిస్తుంది

(10) = (1 + R3 / 1)

మూడవ రెసిస్టర్ యొక్క విలువ 9 కే అని మేము లెక్కించాము.

ఇప్పుడు మనం కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రకారం రెసిస్టర్ విలువను లెక్కించాలి. యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ మరియు నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ ఫ్రీక్వెన్సీ కట్-ఆఫ్ ఫార్ములా మునుపటిలాగే పనిచేస్తుంది.

యొక్క కెపాసిటర్ బంధక ఫ్రీక్వెన్సీ 320Hz ఉంటే విలువ తనిఖీ లెట్, మేము ఎంపిక నిరోధకం యొక్క విలువ 4.7k.

fc = 1 / 2πRC

అన్ని విలువలను కలిపి ఉంచడం ద్వారా మనకు లభిస్తుంది: -

ఈ సమీకరణాన్ని పరిష్కరించడం ద్వారా కెపాసిటర్ విలువ సుమారు 106nF అవుతుంది.

తదుపరి దశ లాభం లెక్కించడం. లాభం యొక్క సూత్రం నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ వడపోత వలె ఉంటుంది. DB లో లాభం లేదా పరిమాణం యొక్క సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంటుంది: -

20 లాగ్ (అఫ్)

Op-amp యొక్క లాభం 10x కాబట్టి dB లోని మాగ్నిట్యూడ్ 20 లాగ్ (10). ఇది 20 డిబి.

ఇప్పుడు మేము ఇప్పటికే విలువలను లెక్కించినట్లు ఇప్పుడు సర్క్యూట్ నిర్మాణ సమయం. అన్నింటినీ కలిపి సర్క్యూట్‌ను నిర్మిద్దాం: -

మేము ముందు లెక్కించిన విలువల ఆధారంగా సర్క్యూట్‌ను నిర్మించాము. క్రియాశీల తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క ఇన్పుట్ వద్ద మేము 10Hz నుండి 1500Hz పౌన frequency పున్యం మరియు దశాబ్దానికి 10 పాయింట్లను అందిస్తాము మరియు కటాఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ 320Hz లేదా యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద ఉందో లేదో తెలుసుకోవడానికి మరింత దర్యాప్తు చేస్తాము.

ఇది ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ కర్వ్. గ్రీన్ లైన్ 10Hz నుండి 1500Hz వరకు ప్రారంభించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఆ శ్రేణి పౌన frequency పున్యం కోసం మాత్రమే ఇన్పుట్ సిగ్నల్ సరఫరా చేయబడుతుంది.

మూలలో పౌన frequency పున్యం గరిష్ట లాభ పరిమాణం నుండి -3dB వద్ద ఉంటుందని మాకు తెలుసు. ఇక్కడ లాభం 20 డిబి. కాబట్టి, -3dB పాయింట్ ఖచ్చితమైన పౌన.పున్యాన్ని పొందుతుందని మేము కనుగొంటే, ఫిల్టర్ అధిక పౌన.పున్యాలను ఆపివేస్తుంది.

మేము కర్సర్‌ను 17 db వద్ద (20dB-3dB = 17dB) కార్నర్ ఫ్రీక్వెన్సీగా సెట్ చేసి 317.950Hz లేదా 320Hz కి దగ్గరగా ఉన్న 318Hz ను పొందుతాము.

మేము కెపాసిటర్ విలువను జెనెరిక్ ఒకటికి 100nF గా మార్చవచ్చు మరియు మూలలో పౌన frequency పున్యం కూడా కొన్ని Hz చేత ప్రభావితమవుతుందని చెప్పలేదు.

రెండవ ఆర్డర్ యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్:

రెండవ ఆర్డర్ యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ వంటి ఒక ఆప్-ఆంప్‌లో మరిన్ని ఫిల్టర్లను జోడించడం సాధ్యమే. అటువంటి సందర్భంలో నిష్క్రియాత్మక వడపోత వలె, అదనపు RC వడపోత జోడించబడుతుంది.

రెండవ ఆర్డర్ ఫిల్టర్ సర్క్యూట్ ఎలా నిర్మించబడిందో చూద్దాం.

ఇది రెండవ ఆర్డర్ ఫిల్టర్. పై చిత్రంలో మనం రెండు ఫిల్టర్లను కలిపి స్పష్టంగా చూడవచ్చు. ఇది రెండవ ఆర్డర్ ఫిల్టర్. ఇది విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఫిల్టర్ మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనం పవర్ యాంప్లిఫికేషన్‌కు ముందు యాంప్లిఫైయర్, మ్యూజికల్ సిస్టమ్ సర్క్యూట్రీ.

మీరు గమనిస్తే ఒక ఆప్-ఆంప్ ఉంది. వోల్టేజ్ లాభం గతంలో రెండు రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి చెప్పినట్లుగా ఉంటుంది.

(Af) = (1 + R3 / R2)

కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ

మొదటి ఆర్డర్ ఫిల్టర్‌లను కలిగి ఉన్న ఎక్కువ ఆప్-ఆంప్‌ను జోడించాలనుకుంటే గుర్తుంచుకోవలసిన ఒక ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, ప్రతి వ్యక్తి ద్వారా లాభం గుణించబడుతుంది. గందరగోళం? ఒక స్కీమాటిక్ మాకు సహాయపడుతుంది.

ఆప్-ఆంప్ జోడించినంత ఎక్కువ లాభం గుణించబడుతుంది. పై బొమ్మను చూడండి, ఈ చిత్రంలో రెండు ఆప్-ఆంప్ వ్యక్తిగత ఆప్-ఆంప్‌తో క్యాస్కేడ్ చేయబడింది. ఈ సర్క్యూట్లో క్యాస్కేడ్ ఆప్ ఆంప్, మొదటిది 10x లాభం కలిగి ఉంటే మరియు రెండవది 5x లాభం కోసం ఉంటే మొత్తం లాభం 5 x 10 = 50x లాభం.

కాబట్టి, రెండు ఆప్-ఆంప్ విషయంలో క్యాస్కేడ్ ఆప్-ఆంప్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క పరిమాణం: -

dB = 20 లాగ్ (50)

ఈ సమీకరణాన్ని పరిష్కరించడం ద్వారా ఇది 34 డిబి. కాబట్టి క్యాస్కేడింగ్ op-amp తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ లాభ సూత్రం యొక్క లాభం

TdB = 20log (Af1 * Af2 * Af3 *…… Afn)

ఎక్కడ TdB = మొత్తం పరిమాణం

యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ ఈ విధంగా నిర్మించబడింది. తదుపరి ట్యుటోరియల్‌లో, యాక్టివ్ హై పాస్ ఫిల్టర్‌ను ఎలా నిర్మించవచ్చో చూద్దాం. తదుపరి ట్యుటోరియల్ ముందు యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క అనువర్తనాలు ఏమిటో చూద్దాం: -

అప్లికేషన్స్

లాభం లేదా విస్తరణ విధానం గురించి పరిమితి కారణంగా నిష్క్రియాత్మక తక్కువ పాస్ వడపోతను ఉపయోగించలేని బహుళ ప్రదేశాలలో యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. అలా కాకుండా క్రియాశీల తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్‌ను ఈ క్రింది ప్రదేశాల్లో ఉపయోగించవచ్చు: -

తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ ఎలక్ట్రానిక్స్లో సర్క్యూట్ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

యాక్టివ్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్ యొక్క కొన్ని అనువర్తనాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి: -

1. పవర్ యాంప్లిఫికేషన్ ముందు బాస్ ఈక్వలైజేషన్
2. వీడియో సంబంధిత ఫిల్టర్లు.
3. ఓసిల్లోస్కోప్
4. మ్యూజిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ మరియు బాస్ ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్ అలాగే వూఫర్ మరియు బాస్ అవుట్ కోసం హై బాస్ ఆడియో స్పీకర్లకు ముందు.
5. వేర్వేరు వోల్టేజ్ స్థాయిలో వేరియబుల్ తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీని అందించడానికి ఫంక్షన్ జనరేటర్.
6. నుండి వేవ్ వద్ద ఫ్రీక్వెన్సీ ఆకారాన్ని మార్చడం.