பட்டர்வொர்த் வடிகட்டி: முதல் வரிசை மற்றும் இரண்டாவது வரிசை குறைந்த பாஸ் பட்டர்வொர்த் வடிகட்டி

மின்சார வடிப்பான்கள் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் பல சமிக்ஞை செயலாக்க சுற்றுகளில் விரிவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கொடுக்கப்பட்ட உள்ளீட்டின் முழுமையான நிறமாலையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அதிர்வெண்ணின் சமிக்ஞைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு அல்லது நீக்குவதற்கு இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. எனவே தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அதிர்வெண்ணின் சமிக்ஞைகளை அதன் வழியாக செல்ல அனுமதிக்க வடிகட்டி பயன்படுத்தப்படுகிறது அல்லது அதன் வழியாக செல்லும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அதிர்வெண்ணின் சமிக்ஞைகளை அகற்றும்.

தற்போது, ​​பல வகையான வடிப்பான்கள் கிடைக்கின்றன, அவை பல வழிகளில் வேறுபடுகின்றன. முந்தைய பயிற்சிகளில் பல வடிப்பான்களை நாங்கள் உள்ளடக்கியுள்ளோம், ஆனால் மிகவும் பிரபலமான வேறுபாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது,

• அனலாக் அல்லது டிஜிட்டல்
• செயலில் அல்லது செயலற்ற
• ஆடியோ அல்லது ரேடியோ அதிர்வெண்
• அதிர்வெண் தேர்வு

அனலாக் அல்லது டிஜிட்டல் வடிப்பான்கள்

சுற்றுச்சூழலால் உருவாக்கப்படும் சமிக்ஞைகள் இயற்கையில் அனலாக் என்பதை நாங்கள் அறிவோம், அதே நேரத்தில் டிஜிட்டல் சுற்றுகளில் செயலாக்கப்பட்ட சிக்னல்கள் டிஜிட்டல் இயற்கையில் உள்ளன. விரும்பிய முடிவைப் பெறுவதற்கு அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் சிக்னல்களுக்கு தொடர்புடைய வடிப்பான்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும். எனவே அனலாக் சிக்னல்களை செயலாக்கும்போது அனலாக் வடிப்பான்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும் மற்றும் டிஜிட்டல் சிக்னல்களை செயலாக்கும்போது டிஜிட்டல் வடிப்பான்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.

செயலில் அல்லது செயலற்ற வடிப்பான்கள்

வடிப்பான்களை வடிவமைக்கும்போது பயன்படுத்தப்படும் கூறுகளின் அடிப்படையில் வடிப்பான்களும் பிரிக்கப்படுகின்றன. வடிகட்டியின் வடிவமைப்பு முற்றிலும் செயலற்ற கூறுகளை (மின்தடையம், மின்தேக்கி மற்றும் தூண்டல் போன்றவை) அடிப்படையாகக் கொண்டிருந்தால், வடிகட்டி செயலற்ற வடிகட்டி என்று அழைக்கப்படுகிறது. மறுபுறம், ஒரு சுற்று வடிவமைக்கும் போது நாம் ஒரு செயலில் உள்ள கூறுகளை (op-amp, மின்னழுத்த மூல, தற்போதைய மூல) பயன்படுத்தினால், வடிகட்டி செயலில் உள்ள வடிகட்டி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மிகவும் பிரபலமாக இருந்தாலும், செயலில் பலன் செயலற்ற ஒன்றை விட விரும்பப்படுகிறது, ஏனெனில் அவை பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. இந்த நன்மைகள் சில கீழே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன:

1. ஏற்றுதல் சிக்கல் இல்லை: செயலில் உள்ள சுற்றுகளில் மிக உயர்ந்த உள்ளீட்டு மின்மறுப்பு மற்றும் குறைந்த வெளியீட்டு மின்மறுப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு ஒப்-ஆம்பைப் பயன்படுத்துகிறோம் என்பது எங்களுக்குத் தெரியும். அவ்வாறான நிலையில், ஒரு செயலில் உள்ள வடிப்பானை ஒரு சுற்றுடன் இணைக்கும்போது, ​​ஒப்-ஆம்பால் வரையப்பட்ட மின்னோட்டம் மிகக்குறைந்ததாக இருக்கும், ஏனெனில் இது மிக உயர்ந்த உள்ளீட்டு மின்மறுப்பைக் கொண்டுள்ளது, இதன் மூலம் வடிகட்டி இணைக்கப்படும்போது சுற்றுக்கு எந்த சுமையும் ஏற்படாது.
2. சரிசெய்தல் நெகிழ்வுத்தன்மையைப் பெறுங்கள்: செயலற்ற வடிப்பான்களில், ஆதாயம் அல்லது சமிக்ஞைப் பெருக்கம் சாத்தியமில்லை, ஏனெனில் அத்தகைய பணியைச் செய்வதற்கு குறிப்பிட்ட கூறுகள் எதுவும் இருக்காது. மறுபுறம், செயலில் உள்ள வடிப்பானில், உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளுக்கு அதிக லாபம் அல்லது சமிக்ஞை பெருக்கத்தை வழங்கக்கூடிய ஒப்-ஆம்ப் எங்களிடம் உள்ளது.
3. அதிர்வெண் சரிசெய்தல் நெகிழ்வுத்தன்மை: செயலற்ற வடிப்பான்களுடன் ஒப்பிடும்போது வெட்டு அதிர்வெண்ணை சரிசெய்யும்போது செயலில் உள்ள வடிப்பான்கள் அதிக நெகிழ்வுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன.

ஆடியோ அல்லது ரேடியோ அதிர்வெண் அடிப்படையில் வடிப்பான்கள்

வடிகட்டி மாற்றங்களின் வடிவமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் கூறுகள் வடிகட்டியின் பயன்பாடு அல்லது அமைப்பு பயன்படுத்தப்பட்ட இடத்தைப் பொறுத்து. எடுத்துக்காட்டாக, ஆடியோ அல்லது குறைந்த அதிர்வெண் பயன்பாடுகளுக்கு ஆர்.சி வடிப்பான்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, எல்.சி வடிப்பான்கள் ரேடியோ அல்லது உயர் அதிர்வெண் பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

அதிர்வெண் தேர்வின் அடிப்படையில் வடிப்பான்கள்

வடிப்பான் வழியாக அனுப்பப்படும் சமிக்ஞைகளின் அடிப்படையில் வடிப்பான்களும் பிரிக்கப்படுகின்றன

குறைந்த பாஸ் வடிப்பான்:

தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அதிர்வெண்களுக்கு மேலே உள்ள அனைத்து சமிக்ஞைகளும் கவனத்தை ஈர்க்கின்றன. அவை இரண்டு வகைகளாகும் - ஆக்டிவ் லோ பாஸ் வடிகட்டி மற்றும் செயலற்ற லோ பாஸ் வடிகட்டி. குறைந்த பாஸ் வடிப்பானின் அதிர்வெண் பதில் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. இங்கே, புள்ளியிடப்பட்ட வரைபடம் சிறந்த குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி வரைபடமாகும் மற்றும் ஒரு சுத்தமான வரைபடம் ஒரு நடைமுறை சுற்றுக்கான உண்மையான பதிலாகும். ஒரு நேரியல் நெட்வொர்க்கால் இடைவிடாத சமிக்ஞையை உருவாக்க முடியாது என்பதால் இது நடந்தது. சிக்னல்கள் வெட்டு அதிர்வெண் fH ஐ அடைந்த பிறகு படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அவை விழிப்புணர்வை அனுபவிக்கின்றன, மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட அதிக அதிர்வெண்ணிற்குப் பிறகு உள்ளீட்டில் கொடுக்கப்பட்ட சமிக்ஞைகள் முற்றிலும் தடுக்கப்படுகின்றன.

உயர் பாஸ் வடிப்பான்:

தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அதிர்வெண்களுக்கு மேலே உள்ள அனைத்து சமிக்ஞைகளும் வெளியீட்டில் தோன்றும் மற்றும் அந்த அதிர்வெண்ணுக்குக் கீழே ஒரு சமிக்ஞை தடுக்கப்படும். அவை இரண்டு வகைகளாகும் - ஆக்டிவ் ஹை பாஸ் வடிகட்டி மற்றும் செயலற்ற உயர் பாஸ் வடிகட்டி. உயர் பாஸ் வடிப்பானின் அதிர்வெண் பதில் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. இங்கே, புள்ளியிடப்பட்ட வரைபடம் சிறந்த உயர் பாஸ் வடிகட்டி வரைபடமாகும் மற்றும் ஒரு சுத்தமான வரைபடம் ஒரு நடைமுறை சுற்றுகளின் உண்மையான பதிலாகும். ஒரு நேரியல் நெட்வொர்க்கால் இடைவிடாத சமிக்ஞையை உருவாக்க முடியாது என்பதால் இது நடந்தது. சிக்னல்கள் வெட்டு அதிர்வெண் எஃப்.எல் விட அதிர்வெண் அதிகமாக இருக்கும் வரை படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அவை விழிப்புணர்வை அனுபவிக்கின்றன.

பேண்ட்பாஸ் வடிகட்டி:

இந்த வடிப்பானில், தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அதிர்வெண் வரம்பின் சமிக்ஞைகள் மட்டுமே வெளியீட்டில் தோன்ற அனுமதிக்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் வேறு எந்த அதிர்வெண்ணின் சமிக்ஞைகளும் தடுக்கப்படும். பேண்ட்பாஸ் வடிப்பானின் அதிர்வெண் பதில் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. இங்கே, புள்ளியிடப்பட்ட வரைபடம் சிறந்த பேண்ட்பாஸ் வடிகட்டி வரைபடமாகும் மற்றும் ஒரு சுத்தமான வரைபடம் ஒரு நடைமுறை சுற்றுக்கான உண்மையான பதிலாகும். படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, எஃப்.எல் முதல் எஃப்.எச் வரையிலான அதிர்வெண் வரம்பில் உள்ள சமிக்ஞைகள் வடிப்பான் வழியாக செல்ல அனுமதிக்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் மற்ற அதிர்வெண் அனுபவ விழிப்புணர்வின் சமிக்ஞைகள். பேண்ட் பாஸ் வடிப்பான் பற்றி மேலும் அறிக.

பேண்ட் நிராகரிக்கும் வடிப்பான்:

பேண்ட் நிராகரிக்கும் வடிகட்டி செயல்பாடு என்பது பேண்ட்பாஸ் வடிகட்டியின் சரியான எதிர். உள்ளீட்டில் வழங்கப்பட்ட தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பேண்ட் வரம்பில் அதிர்வெண் மதிப்பைக் கொண்ட அனைத்து அதிர்வெண் சமிக்ஞைகளும் வடிப்பானால் தடுக்கப்படும், வேறு எந்த அதிர்வெண்ணின் சமிக்ஞைகளும் வெளியீட்டில் தோன்ற அனுமதிக்கப்படுகின்றன.

அனைத்து பாஸ் வடிப்பான்:

எந்த அதிர்வெண்ணின் சமிக்ஞைகளும் இந்த வடிப்பான் வழியாக செல்ல அனுமதிக்கப்படுகின்றன, அவை ஒரு கட்ட மாற்றத்தை அனுபவிக்கின்றன.

பயன்பாடு மற்றும் செலவின் அடிப்படையில், வடிவமைப்பாளர் பல்வேறு வகைகளிலிருந்து பொருத்தமான வடிப்பானைத் தேர்வு செய்யலாம்.

ஆனால் இங்கே நீங்கள் வெளியீட்டு வரைபடங்களில் விரும்பிய மற்றும் உண்மையான முடிவுகள் சரியாக இல்லை என்பதைக் காணலாம். பல பயன்பாடுகளில் இந்த பிழை அனுமதிக்கப்பட்டாலும், சில நேரங்களில் நமக்கு இன்னும் துல்லியமான வடிகட்டி தேவைப்படுகிறது, அதன் வெளியீட்டு வரைபடம் சிறந்த வடிப்பானை நோக்கி அதிகமாக இருக்கும். சிறப்பு வடிவமைப்பு நுட்பங்கள், துல்லியமான கூறுகள் மற்றும் அதிவேக ஒப்-ஆம்ப்ஸ் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இந்த சிறந்த பதிலை அடைய முடியும்.

பட்டர்வொர்த், கவுர் மற்றும் செபிஷேவ் ஆகியவை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வடிப்பான்கள், அவை மிகச் சிறந்த பதிலளிப்பு வளைவை வழங்க முடியும். அவற்றில், பட்டர்வொர்த் வடிப்பான் மூன்றில் மிகவும் பிரபலமான ஒன்றாகும் என்பதால் இங்கு விவாதிப்போம்.

பட்டர்வொர்த் வடிப்பானின் முக்கிய அம்சங்கள்:

• இது ஒரு ஆர்.சி (மின்தடை, மின்தேக்கி) & ஒப்-ஆம்ப் (செயல்பாட்டு பெருக்கி) அடிப்படையிலான வடிப்பான்
• இது செயலில் உள்ள வடிப்பானாகும், எனவே தேவைப்பட்டால் ஆதாயத்தை சரிசெய்ய முடியும்
• பட்டர்வொர்த்தின் முக்கிய பண்பு என்னவென்றால், இது ஒரு பிளாட் பாஸ்பேண்ட் மற்றும் பிளாட் ஸ்டாப் பேண்ட் கொண்டது. இது பொதுவாக 'பிளாட்-பிளாட் வடிகட்டி' என்று அழைக்கப்படுவதற்கான காரணம்.

இப்போது ஒரு நல்ல புரிதலுக்காக லோ பாஸ் பட்டர்வொர்த் வடிகட்டியின் சுற்று மாதிரியைப் பற்றி விவாதிப்போம்.

முதல் ஆர்டர் குறைந்த பாஸ் பட்டர்வொர்த் வடிகட்டி

முதல்-வரிசை குறைந்த-பாஸ் வெண்ணெய் மதிப்புள்ள வடிகட்டியின் சுற்று மாதிரியை இந்த எண்ணிக்கை காட்டுகிறது.

சுற்று எங்களிடம் உள்ளது:

• மின்னழுத்தம் 'வின்' என்பது உள்ளீட்டு மின்னழுத்த சமிக்ஞையாக இயற்கையில் அனலாக் ஆகும்.
• மின்னழுத்தம் 'Vo' என்பது செயல்பாட்டு பெருக்கியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தமாகும்.
• மின்தடையங்கள் 'RF' மற்றும் 'R1' ஆகியவை செயல்பாட்டு பெருக்கியின் எதிர்மறை பின்னூட்ட மின்தடையங்கள்.
• சுற்றுக்கு ஒரு ஆர்.சி நெட்வொர்க் (சிவப்பு சதுரத்தில் குறிக்கப்பட்டுள்ளது) உள்ளது, எனவே வடிகட்டி முதல் வரிசையில் குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் ஆகும்
• 'ஆர்.எல்' என்பது ஒப்-ஆம்ப் வெளியீட்டில் இணைக்கப்பட்ட சுமை எதிர்ப்பு.

'V1 புள்ளியில் மின்னழுத்த வகுப்பி விதியைப் பயன்படுத்தினால், மின்தேக்கி முழுவதும் மின்னழுத்தத்தைப் பெறலாம், வி ₁ = வி _இல் இங்கே -jXc = 1 / 2ᴫfc

இந்த சமன்பாட்டை மாற்றியமைத்த பிறகு, கீழே உள்ளதைப் போன்றது நமக்கு இருக்கும்

V ₁ = Vi _n / (1 + j2ᴫfRC)

இப்போது இங்கே op-amp எதிர்மறை பின்னூட்ட உள்ளமைவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில் வெளியீட்டு மின்னழுத்த சமன்பாடு, வி ₀ = (1 + ஆர் _எஃப் / ஆர் ₁) வி _1.

இது ஒரு நிலையான சூத்திரம் மற்றும் மேலும் விவரங்களுக்கு நீங்கள் op-amp சுற்றுகளைப் பார்க்கலாம்.

V1 இல் V1 சமன்பாட்டை சமர்ப்பித்தால், V0 = (1 + R _F / R ₁)

இந்த சமன்பாட்டை மீண்டும் எழுதிய பிறகு, V ₀ / V _in = A _F / (1 + j (f / f _L))

இந்த சமன்பாட்டில்,

• V ₀ / V _in = அதிர்வெண்ணின் செயல்பாடாக வடிப்பானின் ஆதாயம்
• AF = (1 + R _F / R ₁) = வடிப்பானின் பாஸ்பேண்ட் ஆதாயம்
• f = உள்ளீட்டு சமிக்ஞையின் அதிர்வெண்
• f _L = 1 / 2ᴫRC = வடிப்பானின் வெட்டு அதிர்வெண். சுற்றுகளின் வெட்டு அதிர்வெண்ணைத் தேர்ந்தெடுக்க பொருத்தமான மின்தடை மற்றும் மின்தேக்கி மதிப்புகளைத் தேர்வுசெய்ய இந்த சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தலாம்.

மேற்கண்ட சமன்பாட்டை ஒரு துருவ வடிவமாக மாற்றினால், நமக்கு இருக்கும்,

உள்ளீட்டு சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் மாற்றத்துடன் ஆதாய அளவின் மாற்றத்தைக் காண இந்த சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தலாம்.

வழக்கு 1: எஃப் < எல் . எனவே உள்ளீட்டு அதிர்வெண் வடிகட்டியின் வெட்டு அதிர்வெண்ணை விட மிகக் குறைவு என்று கருதுவோம்,

எனவே உள்ளீட்டு அதிர்வெண் வடிகட்டி வெட்டு அதிர்வெண்ணை விட மிகக் குறைவாக இருக்கும்போது, ஆதாய அளவு ஒப்-ஆம்பின் லூப் ஆதாயத்திற்கு சமமாக இருக்கும்.

Case2: ஊ = ஊ _எல். உள்ளீட்டு அதிர்வெண் வடிப்பானின் வெட்டு அதிர்வெண்ணுக்கு சமமாக இருந்தால்,

எனவே உள்ளீட்டு அதிர்வெண் வடிகட்டி வெட்டு அதிர்வெண்ணுக்கு சமமாக இருக்கும்போது, ஆதாய அளவு ஒப்-ஆம்பின் லூப் ஆதாயத்தின் 0.707 மடங்கு ஆகும்.

வழக்கு 3: f> f _எல். உள்ளீட்டின் அதிர்வெண் வடிப்பானின் வெட்டு அதிர்வெண்ணை விட அதிகமாக இருந்தால்,

உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண் வெட்டு அதிர்வெண்ணை விட குறைவாக இருக்கும் வரை வடிகட்டியின் ஆதாயம் ஒப்-ஆம்ப் ஆதாயத்திற்கு சமமாக இருக்கும். ஆனால் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண் வெட்டு அதிர்வெண்ணை அடைந்தவுடன், இரண்டில் காணப்படுவது போல் ஆதாயம் ஓரளவு குறைகிறது. உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண் மேலும் அதிகரிக்கும்போது, ​​பூஜ்ஜியத்தை அடையும் வரை ஆதாயம் படிப்படியாக குறைகிறது. எனவே குறைந்த பாஸ் பட்டர்வொர்த் வடிகட்டி உள்ளீட்டு சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் வெட்டு அதிர்வெண்ணை விட குறைவாக இருக்கும் வரை உள்ளீட்டு சமிக்ஞை வெளியீட்டில் தோன்ற அனுமதிக்கிறது.

மேலே உள்ள சுற்றுக்கான அதிர்வெண் மறுமொழி வரைபடத்தை நாம் வரைந்திருந்தால்,

வரைபடத்தில் காணப்படுவது போல, உள்ளீட்டு சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் வெட்டு அதிர்வெண் மதிப்பைக் கடக்கும் வரை ஆதாயம் நேர்கோட்டுடன் இருக்கும், அது நடந்தவுடன் ஆதாயம் கணிசமாகக் குறைகிறது, எனவே வெளியீட்டு மின்னழுத்த மதிப்பு.

இரண்டாவது வரிசை பட்டர்வொர்த் குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி

படம் 2 வது வரிசை பட்டர்வொர்த் குறைந்த பாஸ் வடிப்பானின் சுற்று மாதிரியைக் காட்டுகிறது.

சுற்று எங்களிடம் உள்ளது:

• மின்னழுத்தம் 'வின்' என்பது உள்ளீட்டு மின்னழுத்த சமிக்ஞையாக இயற்கையில் அனலாக் ஆகும்.
• மின்னழுத்தம் 'Vo' என்பது செயல்பாட்டு பெருக்கியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தமாகும்.
• மின்தடையங்கள் 'RF' மற்றும் 'R1' ஆகியவை செயல்பாட்டு பெருக்கியின் எதிர்மறை பின்னூட்ட மின்தடையங்கள்.
• சுற்றுக்கு இரட்டை ஆர்.சி நெட்வொர்க் (சிவப்பு சதுரத்தில் குறிக்கப்பட்டுள்ளது) உள்ளது, எனவே வடிகட்டி இரண்டாவது வரிசை குறைந்த பாஸ் வடிப்பானாகும்.
• 'ஆர்.எல்' என்பது ஒப்-ஆம்ப் வெளியீட்டில் இணைக்கப்பட்ட சுமை எதிர்ப்பு.

இரண்டாவது ஆர்டர் குறைந்த பாஸ் பட்டர்வொர்த் வடிகட்டி வழித்தோன்றல்

இரண்டாம்-வரிசை வடிப்பான்கள் முக்கியம், ஏனெனில் உயர்-வரிசை வடிப்பான்கள் அவற்றைப் பயன்படுத்தி வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. இரண்டாவது வரிசை வடிகட்டியின் ஆதாயம் R1 மற்றும் RF ஆல் அமைக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் வெட்டு அதிர்வெண் f _H ஆனது R ₂, R ₃, C ₂ & C ₃ மதிப்புகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. வெட்டு அதிர்வெண்ணின் வழித்தோன்றல் பின்வருமாறு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது, f _H = 1 / 2ᴫ (R ₂ R ₃ C ₂ C ₃) ^1/2

இந்த சுற்றுக்கான மின்னழுத்த ஆதாய சமன்பாட்டையும் முந்தையதைப் போலவே காணலாம் மற்றும் இந்த சமன்பாடு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது,

இந்த சமன்பாட்டில்,

• V ₀ / V _in = அதிர்வெண்ணின் செயல்பாடாக வடிப்பானின் ஆதாயம்
• ஒரு _எஃப் = (1 + r _எஃப் / ஆர் ₁ வடிப்பியின்) கடவுப்பட்டை ஆதாயம்
• f = உள்ளீட்டு சமிக்ஞையின் அதிர்வெண்
• f _H = 1 / 2ᴫ (R ₂ R ₃ C ₂ C ₃) ^1/2 = வடிகட்டியின் வெட்டு அதிர்வெண். சுற்றுகளின் வெட்டு அதிர்வெண்ணைத் தேர்ந்தெடுக்க பொருத்தமான மின்தடை மற்றும் மின்தேக்கி மதிப்புகளைத் தேர்வுசெய்ய இந்த சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தலாம். ஆர்.சி நெட்வொர்க்கில் அதே மின்தடையையும் மின்தேக்கியையும் நாம் தேர்வுசெய்தால், சமன்பாடு ஆகிறது,

உள்ளீட்டு சமிக்ஞையின் அதிர்வெண்ணில் தொடர்புடைய மாற்றத்துடன் ஆதாய அளவின் மாற்றத்தைக் காண மின்னழுத்த ஆதாய சமன்பாட்டை நாம் செய்யலாம்.

வழக்கு 1: எஃப் < எச் . எனவே உள்ளீட்டு அதிர்வெண் வடிகட்டியின் வெட்டு அதிர்வெண்ணை விட மிகக் குறைவு என்று கருதுவோம்,

எனவே உள்ளீட்டு அதிர்வெண் வடிகட்டி வெட்டு அதிர்வெண்ணை விட மிகக் குறைவாக இருக்கும்போது, ஆதாய அளவு ஒப்-ஆம்பின் லூப் ஆதாயத்திற்கு சமமாக இருக்கும்.

Case2: ஊ ஊ = _எச். உள்ளீட்டு அதிர்வெண் வடிப்பானின் வெட்டு அதிர்வெண்ணுக்கு சமமாக இருந்தால்,

எனவே உள்ளீட்டு அதிர்வெண் வடிகட்டி வெட்டு அதிர்வெண்ணுக்கு சமமாக இருக்கும்போது, ஆதாய அளவு ஒப்-ஆம்பின் லூப் ஆதாயத்தின் 0.707 மடங்கு ஆகும்.

வழக்கு 3: f> f _எச். உள்ளீட்டு அதிர்வெண் உண்மையில் வடிப்பானின் வெட்டு அதிர்வெண்ணை விட அதிகமாக இருந்தால்,

முதல்-வரிசை வடிப்பானைப் போலவே, உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண் வெட்டு அதிர்வெண்ணைக் காட்டிலும் குறைவாக இருக்கும் வரை வடிப்பானின் ஆதாயம் op-amp ஆதாயத்தைப் போலவே இருக்கும். ஆனால் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண் வெட்டு அதிர்வெண்ணை அடைந்தவுடன், இரண்டில் காணப்படுவது போல் ஆதாயம் ஓரளவு குறைகிறது. உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண் மேலும் அதிகரிக்கும்போது, ​​பூஜ்ஜியத்தை அடையும் வரை ஆதாயம் படிப்படியாக குறைகிறது. எனவே குறைந்த பாஸ் பட்டர்வொர்த் வடிகட்டி உள்ளீட்டு சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் வெட்டு அதிர்வெண்ணை விட குறைவாக இருக்கும் வரை உள்ளீட்டு சமிக்ஞை வெளியீட்டில் தோன்ற அனுமதிக்கிறது.

மேலே உள்ள சுற்றுக்கான அதிர்வெண் மறுமொழி வரைபடத்தை நாம் வரைந்தால்,

முதல்-வரிசை வடிப்பான் மற்றும் இரண்டாவது வரிசை வடிப்பானுக்கு இடையிலான வேறுபாடு எங்கே என்று இப்போது நீங்கள் யோசிக்கலாம். பதில் வரைபடத்தில் உள்ளது, நீங்கள் கவனமாக கவனித்தால், உள்ளீட்டு சமிக்ஞை அதிர்வெண் வெட்டு அதிர்வெண்ணைத் தாண்டிய பிறகு வரைபடம் செங்குத்தான சரிவைப் பெறுகிறது, மேலும் இந்த வீழ்ச்சி முதல்-வரிசையுடன் ஒப்பிடும்போது இரண்டாவது வரிசையில் மிகவும் தெளிவாகத் தெரிகிறது. இந்த செங்குத்தான சாய்வின் மூலம், இரண்டாவது-வரிசை பட்டர்வொர்த் வடிகட்டி ஒற்றை-வரிசை பட்டர்வொர்த் வடிப்பானுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த வடிகட்டி வரைபடத்தை நோக்கி அதிக சாய்வாக இருக்கும்.

மூன்றாம் ஆர்டர் பட்டர்வொர்த் லோ பாஸ் வடிகட்டி, ஃபோர்த் ஆர்டர் பட்டர்வொர்த் லோ பாஸ் வடிகட்டி மற்றும் பலவற்றிற்கும் இது ஒன்றே. வடிகட்டியின் உயர் வரிசை அதிக ஆதாய வரைபடம் ஒரு சிறந்த வடிகட்டி வரைபடத்தில் சாய்ந்து கொள்கிறது. உயர்-வரிசை பட்டர்வொர்த் வடிப்பான்களுக்கான ஆதாய வரைபடத்தை நாங்கள் வரைந்தால், இதுபோன்ற ஏதாவது ஒன்று நமக்கு இருக்கும்,

வரைபடத்தில், பச்சை வளைவு சிறந்த வடிகட்டி வளைவைக் குறிக்கிறது, மேலும் பட்டர்வொர்த் வடிகட்டியின் வரிசை அதன் ஆதாய வரைபடத்தை அதிகரிப்பதால் நீங்கள் காணலாம். எனவே அதிக பட்டர்வார்த் வடிகட்டி வரிசையில் இன்னும் சிறந்த ஆதாயம் வளைகோடாக இருக்கும் தேர்வு. வரிசையில் அதிகரிப்புடன் வடிகட்டியின் துல்லியம் குறைவதால் உயர் வரிசை வடிப்பானை எளிதாக தேர்வு செய்ய முடியாது என்று கூறப்படுகிறது. எனவே தேவையான துல்லியத்தை கண்காணிக்கும் போது வடிகட்டியின் வரிசையைத் தேர்ந்தெடுப்பது நல்லது.

இரண்டாவது-வரிசை குறைந்த பாஸ் பட்டர்வொர்த் வடிகட்டி வழித்தோன்றல் -அலிட்டர்

கட்டுரை வெளியிடப்பட்ட பிறகு, ஓய்வுபெற்ற மின் பொறியியலாளரான கீத் வோகலிடமிருந்து எங்களுக்கு ஒரு மெயில் வந்தது. 2 ^வது ஆர்டர் குறைந்த பாஸ் வடிப்பானின் விளக்கத்தில் பரவலாக விளம்பரப்படுத்தப்பட்ட பிழையை அவர் கவனித்திருந்தார், மேலும் அதை சரிசெய்ய தனது விளக்கத்தை பின்வருமாறு வழங்கினார்.

எனவே நானும் அதை சரியாகப் பெறுகிறேன்.:

பின்னர் -6 டிபி வெட்டு அதிர்வெண் சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்படுகிறது:

f _c = 1 / (

)

இருப்பினும், இது வெறுமனே உண்மை இல்லை! நீங்கள் என்னை நம்புவோம். R1 = R2 = 160, மற்றும் C1 = C2 = 100nF (0.1uF) இருக்கும் ஒரு சுற்று ஒன்றை உருவாக்குவோம். சமன்பாட்டின் அடிப்படையில், நாம் -6 டிபி அதிர்வெண் கொண்டிருக்க வேண்டும்:

f _c = 1 / (

) = 1 / (2

* 160 * 100 * 10 ^-9) ~ 9.947kHz

மேலே சென்று சுற்றுகளை உருவகப்படுத்தி -6 டிபி புள்ளி எங்கே என்று பார்ப்போம்:

ஓ, இது 6.33kHz NOT 9.947kHz ஆக உருவகப்படுத்துகிறது; ஆனால் உருவகப்படுத்துதல் தவறு இல்லை!

உங்கள் தகவலுக்கு, நான் -6db க்கு பதிலாக -6.0206db ஐப் பயன்படுத்தினேன், ஏனெனில் 20log (0.5) = -6.0205999132796239042747778944899, -6.0206 -6 ஐ விட சற்று நெருக்கமான எண், மேலும் எங்கள் சமன்பாடுகளுக்கு மிகவும் துல்லியமான உருவகப்படுத்தப்பட்ட அதிர்வெண்ணைப் பெற, நான் பயன்படுத்த விரும்பினேன் -6 டி.பியை விட சற்று நெருக்கமான ஒன்று. சமன்பாட்டின் மூலம் வரையறுக்கப்பட்ட அதிர்வெண்ணை நான் அடைய விரும்பினால், வடிகட்டியின் 1 ^வது மற்றும் 2 ^வது நிலைகளுக்கு இடையில் நான் இடையக வேண்டும். எங்கள் சமன்பாட்டிற்கு மிகவும் துல்லியமான சுற்று:

இங்கே நாம் -6.0206db புள்ளி 9.945kHz க்கு உருவகப்படுத்துவதைக் காண்கிறோம், இது எங்கள் கணக்கிடப்பட்ட 9.947kHZ க்கு மிக நெருக்கமாக இருக்கிறது. ஒரு பிழை இருப்பதாக நீங்கள் நம்புகிறீர்கள் என்று நம்புகிறேன்! இப்போது பிழை எவ்வாறு ஏற்பட்டது, இது ஏன் மோசமான பொறியியல் என்பது பற்றி பேசலாம்.

பெரும்பாலான விளக்கங்கள் 1 ^வது வரிசை குறைந்த பாஸ் வடிப்பானுடன் தொடங்கும், பின் மின்மறுப்புடன்.

இதன் எளிய பரிமாற்ற செயல்பாட்டை நீங்கள் பெறுவீர்கள்:

H (கள்) = (1 / sC) / (R + 1 / sC) = 1 / (sRC + 1)

2 ^வது ஆர்டர் வடிகட்டியை உருவாக்க இவற்றில் 2 ஐ ஒன்றாக ^{இணைத்தால்}, நீங்கள் பெறுவீர்கள்:

H (கள்) = H ₁ (கள்) * H ₂ (கள்).

எங்கே H ₁ (கள்) = H ₂ (கள்) = 1 / (sRC + 1)

கணக்கிடும்போது இது fc = 1 / (2π√R1C1R2C2) சமன்பாட்டை ஏற்படுத்தும். இங்கே பிழை உள்ளது, H ₁ (களின்) பதில் சுற்றுவட்டத்தில் H ₂ (களில்) இருந்து சுயாதீனமாக இல்லை, நீங்கள் H ₁ (கள்) = H ₂ (கள்) = 1 / (sRC + 1).

H ₂ (களின்) மின்மறுப்பு H ₁ (களின்) பதிலைப் பாதிக்கிறது. இதனால் ஏன் இந்த சுற்று படைப்புகள், opamp எச் தனிமைப்படுத்துகிறது ஏனெனில் ₂ எச் இருந்து (ங்கள்) ₁ (ங்கள்)!

எனவே இப்போது நான் பின்வரும் சுற்று பகுப்பாய்வு செய்யப் போகிறேன். எங்கள் அசல் சுற்று கருத்தில் கொள்ளுங்கள்:

எளிமைக்காக, நான் R1 = R2 மற்றும் C1 = C2 ஐ உருவாக்கப் போகிறேன், இல்லையெனில், கணிதம் உண்மையில் ஈடுபடுகிறது. ஆனால் உண்மையான பரிமாற்ற செயல்பாட்டைப் பெறவும், முடிந்ததும் சரிபார்ப்பிற்கான எங்கள் உருவகப்படுத்துதல்களுடன் ஒப்பிடவும் முடியும்.

(R + 1 / sC) உடன் இணையாக Z ₁ = 1 / sC என்று சொன்னால், சுற்றுவட்டத்தை இவ்வாறு மீண்டும் வரையலாம்:

= Z ₁ / (R + Z ₁) _இல் V ₁ / V _{என்பது} எங்களுக்குத் தெரியும்; Z ₁ ஒரு சிக்கலான மின்மறுப்பாக இருக்கலாம். எங்கள் அசல் சுற்றுக்குத் திரும்பிச் சென்றால், (R + 1 / sC) உடன் இணையாக Z ₁ = 1 / sC ஐக் காணலாம்.

Vo / V ₁ = 1 / (sRC + 1), இது H ₂ (கள்) என்பதையும் நாம் காணலாம். ஆனால் H ₁ (கள்) மிகவும் சிக்கலானது, இது Z ₁ / (R + Z ₁), அங்கு Z ₁ = 1 / sC - (R + 1 / sC); இது 1 / (sRC + 1) அல்ல!

எனவே இப்போது எங்கள் சுற்றுக்கான கணிதத்தின் மூலம் அரைக்க உதவுகிறது; R1 = R2 மற்றும் C1 = C2 இன் சிறப்பு வழக்குக்கு.

எங்களிடம்:

வி ₁ / வி _இல் = இசட் ₁ / (ஆர் + Z என்பதை ₁) இசட் ₁ (ஆர் +1 / SC) = (src +1) / ((SC) - = 1 / எஸ்சி ² ஆர் + 2SC) வோ / வி ₁ = 1 / (sRC + 1)

இறுதியாக

Vo / V _in = * = * = * = * = *

இங்கே நாம் அதைக் காணலாம்:

H ₁ (கள்) = (sRC + 1) / ((sCR) ² + 3sRC + 1)…

1 / (sRC + 1) H ₂ (கள்) = 1 / (sRC + 1) அல்ல

மற்றும்..

Vo / V _in = H ₁ (கள்) * H ₂ (கள்) = * = 1 / ((sRC) ² + 3sRC + 1)

-6 டிபி புள்ளி என்பது எங்களுக்குத் தெரியும் (

/ 2) ² = 0.5

எங்கள் பரிமாற்ற செயல்பாட்டின் அளவு 0.5 ஆக இருக்கும்போது, ​​-6 டிபி அதிர்வெண்ணில் இருக்கிறோம் என்பது எங்களுக்குத் தெரியும்.

எனவே அதற்காக தீர்வு காண்போம்:

-Vo / V _in - = -1 / ((sRC) ² + 3sRC + 1) - = 0.5

S = jꙍ ஆக இருக்கட்டும், எங்களிடம் உள்ளது:

-1 / ((sRC) ² + 3sRC + 1) - = 0.5 -1 / ((jꙍRC) ² + 3jꙍRC + 1) - = 0.5 - ((jꙍRC) ² + 3jꙍRC + 1) - = 2 - (- (ꙍRC) ² + 3jꙍRC + 1) - = 2 - ((1- (ꙍRC) ²) + 3jꙍRC- = 2

அளவைக் கண்டுபிடிக்க, உண்மையான மற்றும் கற்பனை சொற்களின் சதுரத்தின் சதுர மூலத்தை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்.

sqrt (((1- (ꙍRC) ²) ² + (3ꙍRC) ²) = 2

இருபுறமும்

சதுரம்: ((1- (ꙍRC) ²) ² + (3ꙍRC) ² = 4

விரிவடைகிறது:

1 - 2 (ꙍRC) ² + (ꙍRC) ⁴ + 9 (ꙍRC) ² = 4

1 + 7 (ꙍRC) ² + (ꙍRC) ⁴ = 4

(ꙍRC) ⁴ + 7 (ꙍRC) ² + 1 = 4

(ꙍRC) ⁴ + 7 (ꙍRC) ² - 3 = 0

X = (ꙍRC) ² ஆகட்டும்

(x) ² + 7x - 3 = 0

X க்கு தீர்க்க இருபடி சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துதல்

x = (-7 +/- சதுரடி (49 - 4 * 1 * (- 3)) / 2 = (-7 +/- சதுரடி (49 +12) / 2 = (-7 +/-

) / 2 = (

- 7) / 2

.. உண்மையான பதில் மட்டுமே +

நினைவில் கொள்ளுங்கள்

x = (ꙍRC) ²

x ஐ மாற்றுகிறது

(ꙍRC) ² = (

- 7) / 2 ꙍRC =

= (

) / ஆர்.சி.

Ꙍ ஐ 2 உடன் மாற்றுகிறது

f _சி

2

f _c = (

) / ஆர்.சி.

f _c = (

) / 2

ஆர்.சி… (-6 டி.பி) ஆர் 1 = ஆர் 2 மற்றும் சி 1 = சி 2 போது

அசிங்கமாக, நீங்கள் என்னை நம்பக்கூடாது, எனவே படிக்கவும்… நான் உங்களுக்கு வழங்கிய அசல் சுற்றுக்கு:

f _c = (

) / 2

* 160 * (100 * 10 ^-9) எஃப் _சி = (0.63649417747009060684924081342512) / 2

* 160 * (100 * 10 ^-9) f _c = 6331.3246620984375557174874117881 ~ 6.331kHz

இந்த சுற்றுக்கான எங்கள் அசல் உருவகப்படுத்துதலுக்குத் திரும்பிச் சென்றால், -6 டிபி அதிர்வெண்ணை 33 6.331 கிஹெர்ட்ஸில் பார்த்தோம், இது எங்கள் கணக்கீடுகளுக்கு சரியாக பொருந்துகிறது!

மற்ற மதிப்புகளுக்கு இதை உருவகப்படுத்துங்கள், சமன்பாடு சரியானது என்பதை நீங்கள் காண்பீர்கள்.

இரண்டு 1 ^வது வரிசை குறைந்த பாஸ் வடிப்பான்களுக்கு இடையில் இடையகப்படுத்தும்போது நாம் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தலாம் என்பதைக் காணலாம்

f _c = 1 / (

)

R1 = R2 மற்றும் C1 = C2 என்றால் நாம் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தலாம்:

f _c = 1 /

இரண்டு 1 ^வது வரிசை வரிசைகளுக்கு இடையில் நாம் இடையகப்படுத்தாவிட்டால், எங்கள் சமன்பாட்டை வடிகட்டுகிறது (கொடுக்கப்பட்ட R1 = R2, C1 = C2) ஆகிறது:

f _c = (

) / 2

ஆர்.சி.

f _c ~ 0.6365 / 2

ஆர்.சி.

எச்சரிக்கை, சொல்ல முயற்சிக்காதீர்கள்:

f _c = 0.6365 / (

)

நினைவில் கொள்ளுங்கள், H ₂ (கள்) விளைவுகள் H ₁ (கள்); ஆனால் வேறு வழியில்லை, வடிப்பான்கள் சமச்சீர் அல்ல, எனவே இந்த அனுமானத்தை செய்ய வேண்டாம்!

எனவே, உங்கள் தற்போதைய சமன்பாட்டோடு நீங்கள் தங்கப் போகிறீர்கள் என்றால், இதுபோன்ற ஒரு சுற்றுக்கு நான் பரிந்துரைக்கிறேன்: