Активни филтери

Демонстрација на ефективноста на Ideal AP 15 (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Активни филтери

Аналогни интегрирани кругови


Питање 1

Немој само седети тамо! Изградите нешто!

Учење математички анализирајућих кола захтева много студија и праксе. Уобичајено, ученици практикују тако што раде кроз многе проблеме узорка и провјеравају своје одговоре против оних које предвиђа уџбеник или инструктор. Иако је ово добро, постоји много бољи начин.

Више ћете научити стварајући градњу и анализу стварних кола, дозвољавајући вашој опреми за тестирање да пружи "одговоре" уместо књиге или друге особе. За вежбе вежбања кола, следите ове кораке:

  1. Пажљиво измерите и забележите све компоненте прије изградње кола.
  2. Прикријемо шематски дијаграм за коло које треба анализирати.
  3. Пажљиво изградите овај круг на плочи или другом пригодном медију.
  4. Проверите тачност конструкције кола, пратите сваку жицу на сваку везну тачку и проверите ове елементе један по један на дијаграму.
  5. Математички анализирај круг, решавање за све напонске и тренутне вредности.
  6. Пажљиво измерите све напоне и струје како бисте потврдили тачност ваше анализе.
  7. Ако постоје било какве значајне грешке (веће од неколико процената), пажљиво провјерите конструкцију кола на дијаграму, а затим пажљиво поновно израчунајте вриједности и поновно измјерите.

Избегавајте да користите модел 741 оп-амп, осим ако не желите да оспорите вештине дизајна кола. Постоји више свестраних оп-амп модела који су обично доступни за почетника. Препоручујем ЛМ324 за ДЦ и ниске фреквенције, и ТЛ082 за АЦ пројекте који укључују аудио или вишу фреквенцију.

Као и обично, избјегавајте врло високе и врло ниске отпорне вриједности, како бисте избјегли мјерне грешке проузроковане "учитавањем" мерача. Препоручујем вредности отпорника између 1 кΩ и 100 кΩ.

Један од начина на који можете уштедјети време и смањити могућност грешке је започињање врло једноставног круга и постепено додавање компоненти како би се повећала његова сложеност након сваке анализе, умјесто изградње потпуно новог кола за сваки проблем у пракси. Друга техника за уштеду времена је поновна употреба истих компоненти у различитим конфигурацијама кола. На овај начин нећете морати да измерите вредност било које компоненте компоненте више од једном.

Открити одговор Сакриј одговор

Нека сами електрони дају одговоре на своје "проблеме у пракси"!

Напомене:

Било је моје искуство да студенти захтевају много вежбања са анализом кола како би постали способни. У том циљу, инструктори обично пружају својим ученицима мноштво проблема у пракси и пружају одговоре студентима да провере свој рад против. Иако овакав приступ чини ученицима умешан у теорију кола, не успије их потпуно образовати.

Студенти не требају само математичку праксу. Они такође требају стварне, практичне кругове за изградњу праксе и употребу опреме за тестирање. Дакле, предлажем следећи алтернативни приступ: ученици треба да граде сопствене "праксе" са стварним компонентама и покушају математички предвидјети различите напонске и тренутне вриједности. На овај начин, математичка теорија "оживи", а студенти стичу практичну стручност коју не би добили само решавањем једначина.

Други разлог за пратњу овог начина праксе јесте да науче ученичке научне методе : процес тестирања хипотезе (у овом случају, математичких предвиђања) вршењем правог експеримента. Студенти ће такође развити стварне вештине решавања проблема јер повремено врше грешке у конструкцији кола.

Проведите неколико тренутака са вашом класом да бисте прегледали неке од "правила" за изградњу кругова пре него што почну. Разговарајте о овим питањима са вашим ученицима на исти начин у Сократу како бисте нормално разговарали о питањима радног листа, а не само да им кажете шта требају и не би требало да раде. Никада не престајем да се чудим колико су лоши ученици схватили упуте када су представљени у типичном предавању (инструктор монологу) формату!

Напомена инструкторима који се могу жалити на "изгубљено" време потребно да ученици граде стварна кола уместо само математички анализирање теоријских кругова:

Која је сврха ученика који изводе курс "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 2

У врло једноставном, квалитативном смислу, импеданција кондензатора и индуктора оцјењује као "видљиво" путем ниских фреквенција и високофреквентних сигнала:

Кондензатор како се "појављује" на сигнал ниске фреквенције: (или) импеданција?
Кондензатор како се "појављује" на сигнал високе фреквенције: (или) импеданција?
Индуктор, како се "појављује" на сигнал ниске фреквенције: (или) импеданција?
Индуктор, како се "појављује" на сигнал високе фреквенције: (или) импеданција?
Открити одговор Сакриј одговор

Кондензатор како се "појављује" на сигнал ниске фреквенције: висока импеданса.
Кондензатор како се "појављује" на сигнал високе фреквенције: ниска импеданса.
Индуктор, како се "појављује" на сигнал ниске фреквенције: ниска импеданса.
Индуктор, како се "појављује" на сигнал високе фреквенције: висока импеданса.

Питање изазова: шта се кондензатор "појављује" као ДЦ сигнал?

Напомене:

Питајте своје ученике како су стигли на њихове одговоре за ове квалитативне процјене. Ако су пронашли потешкоће у разумевању односа фреквенције до импеданције за реактивне компоненте, предлажем да квалитетно радите кроз реакционе једначине са њима. Другим речима, вредновати сваку од формулара реактанса (Кс Л = 2 πф Л и Кс Ц = (1 / (2 πф Ц))) у смислу повећања и опадања ф, да би се разумело како свака од ових компоненти реагује на ниско- и високофреквентних сигнала.

Питање 3

Нацртајте плочу Боде за идеалан круг филтера високог преласка:

Обавезно забележите "прекидну фреквенцију" на вашој плочи.

Открити одговор Сакриј одговор

Следеће питање: теоретски филтер са оваквим идеализованим одговором понекад се назива филтером од опеке. Објасните зашто је ово име прикладно.

Напомене:

Плоскање дате у одговору, наравно, је за идеалан високопропусни филтер, где су све фреквенције испод ф прекида блокиране и све фреквенције изнад ф прекида пропуштене. У стварности, кругови филтера никада не постижу овај идеалан "квадратни" одговор. Разговарајте о могућим апликацијама таквог филтера са ученицима.

Изазовите их да нацртате Боде плотове за идеалне банд-пасс и банд-стоп филтре. Вјежбе као што је ово стварно помажу у разјашњавању сврхе кругова филтера. У супротном, постоји тенденција да се изгуби перспектива о томе која стварна кружна филтрација, са својим сложеним комплексним Боде плочама и математичким анализама, требају учинити.

Питање 4

Нацртајте графикон Боде за идеалан круг филтера ниске потрошње:

Обавезно забележите "прекидну фреквенцију" на вашој плочи.

Открити одговор Сакриј одговор

Следеће питање: теоретски филтер са оваквим идеализованим одговором понекад се назива филтером од опеке. Објасните зашто је ово име прикладно.

Напомене:

Плоскање дате у одговору је, наравно, за идеалан нископропусни филтер, где се преносе све фреквенције испод ф прекида и све фреквенције изнад ф прекида су блокиране. У стварности, кругови филтера никада не постижу овај идеалан "квадратни" одговор. Разговарајте о могућим апликацијама таквог филтера са ученицима.

Изазовите их да нацртате Боде плотове за идеалне банд-пасс и банд-стоп филтре. Вјежбе као што је ово стварно помажу у разјашњавању сврхе кругова филтера. У супротном, постоји тенденција да се изгуби перспектива о томе која стварна кружна филтрација, са својим сложеним комплексним Боде плочама и математичким анализама, требају учинити.

Питање 5

Идентификовати коју врсту филтера је ово коло и израчунајте његову фреквенцију прекидања, с обзиром на вредност отпорника од 1 кΩ и вредност кондензатора од 0, 22 μФ:

Израчунајте импеданцу и отпорника и кондензатора на овој фреквенцији. Шта приметите о овим вредностима импеданције "# 5"> Открити одговор Сакриј одговор

Ово је нископропусни филтер.

ф цутофф = 723, 4 Хз

Напомене:

Обавезно питајте ученике где су пронашли формулу прекидне фреквенције за овај филтер филтер.

Када ученици израчунавају импеданцију отпорника и кондензатора на фреквенцији прекида, они би требали приметити нешто јединствено. Питајте ученика зашто су ове вриједности оно што су на фреквенцији прекида. Да ли је ово само случајност или нам то говори више о томе како је "одређена фреквенција" дефинирана за РЦ круг?

Питање 6

Прави филтери никада не показују савршене "квадратне ивице" одговора на Боде плотове. На пример, карактеристично ниско пролазно филтер круг може имати фреквентни одговор који изгледа овако:

О чему се односи израз роллофф, у контексту кругова филтера и Боде плоча "# 6"> Ревеал ансвер Сакри одговор

"Роллофф" односи се на нагиб плоче Боде у опсегу олакшавања круга филтера, обично изражену у јединицама децибела по октави (дБ / октава) или децибелима по деценији (дБ / декада):

Напомене:

Упозорите ученике на скалу која се користи на овом конкретном Боде плоту. Ово се зове скала лог- лога, где ни вертикална нити хоризонтална оса није линеарно означена. Ово скалирање омогућава веома широк спектар услова да се прикаже на релативно малом земљишту и врло је често у анализи кола филтера.

Питање 7

Идентификујте који фактори одређују прекидну фреквенцију овог круга пасивног филтера:

Дајте тачну једначину која предвиђа прекидну фреквенцију овог филтер филма и такође идентификује коју врсту филтера је.

Открити одговор Сакриј одговор

Ово је високопропусни филтер филтер са фреквенцијом прекида:

ф -3 дБ = 1


2 πР Ц

Напомене:

Овде нема ничег фенси, само преглед пасивног РЦ филтер-а.

Питање 8

У овом пасивном филтарском колу, како ће на промену фреквенције филтера утицати промјене отпорности на оптерећење "// ввв.беаутицрев.цом.ау//суб.аллабоутцирцуитс.цом/имагес/куиз/00701к01.пнг">

Открити одговор Сакриј одговор

ф цутофф ће се повећати с оптерећењем отпора оптерећења.

Напомене:

Замолите ученике да дефинишу шта значи "фреквенца прекида". Постоји више од једне дефиниције: једна је заснована на излазном напону, а једна на основу излазне снаге. Када се дефинише у смислу снаге, фреквенца прекида се понекад описује као ф -3 дБ .

Питање 9

У овом активном кругу филтера, како ће промена оптерећења оптерећења утицати на прекид фреквенције филтера? Будите баш толико специфични колико можете у вашем одговору.

Открити одговор Сакриј одговор

ф цутофф не утиче на промене отпорности на оптерећење.

Следеће питање: објасните улогу опампа у обезбеђивању имунитета на круг филтра од промјена отпорности на оптерећење. Како то постиже овај подвиг "белешке скривене"> Напомене:

Питајте своје ученике шта је функција опампа, коју сам преузима. Шта називамо опампом који има свој излаз директно повезан са његовим инвертирајућим улазом? Како се ова функција и име односе на одобравање имуности импеданце оптерећења у кругу филтера који је приказан у питању?

Питање 10

У овом кругу филтера, како ће промена положаја потенциометра утјецати на прекид фреквенције филтера? Будите баш толико специфични колико можете у вашем одговору.

Открити одговор Сакриј одговор

Ово је "трик" питање: ф цутофф не утиче на промене положаја потенциометра.

Следеће питање: шта се мења када се брисач потенциометра помера напред и назад дуж опсега подешавања "белешке скривене"> Напомене:

Питајте своје ученике шта је функција оп-амп-а (са потенциометром повратне спреге), коју сам преузима. Ако уопће није било никаквог круга филтера, али је В прикључен директно на ун-обрнути улаз оп-амп, која функција ће потенциометар прилагодити?

Питање 11

Одредите тип (ЛП, ХП, БП, БС) и фреквенцију прекидања овог активног круга филтера:

Открити одговор Сакриј одговор

Ово је нископропусни филтер филтер.

ф -3дБ = 7, 95 кХз

Следеће питање: објасните шта је намена 9.1 кΩ отпорника за повратне спреге, јер све што користимо опампом је у сваком случају напонски бафер (који теоретски не захтева отпор у повратној петљи). Штавише, објасните како се теорема суперпозиције користи за одређивање оптималне вриједности овог отпора повратне спреге.

Напомене:

Питајте своје ученике да објасне како су стигли до њихових одговора: које су формуле користили и како су одредили врсту филтер круга да је ово "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 12

Одредите тип (ЛП, ХП, БП, БС) и фреквенцију прекидања овог активног круга филтера:

Открити одговор Сакриј одговор

Ово је круг филтера високог преласка.

ф -3дБ = 482, 3 Хз

Питање за праћење: мрежа отпорника повратне спреге која се састоји од отпорника од 52 кΩ и 91 кΩ не само да обезбеђује добит од 1, 75 (4, 86 дБ), али и ове вредности су такође намерно одабране да надокнађују ефекте струје утицаја ДЦ кроз опамп улаз терминали. Приметићете да је паралелна комбинација од 52 кΩ и 91 кΩ приближно једнака 33 кΩ. Објасните зашто је ово значајно у вези са Теорем Суперпосиције.

Напомене:

Питајте своје ученике да објасне како су стигли до њихових одговора: које су формуле користили и како су одредили врсту филтер круга да је ово "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 13

Упоредите напонске напоне ова два опамп круга:

Који има већи А В, и зашто "# 13"> Открити одговор Сакриј одговор

Ово опампско коло има веће напоне, јер је његов однос ((З) / З)) већи.

Напомене:

Уобичајено је видети импеданције представљене као кутије, ако њихове саставне компоненте нису стварне за рад кола.

Питање 14

Опишите шта ће се десити са импеданцијом и кондензатора и отпорника јер се повећава фреквенција улазног сигнала:

Такође, опишите какав ће резултат имати промјена у импеданцама на напонски опсег опампа. Ако амплитуда улазног сигнала остане константна с повећањем фреквенције, шта ће се догодити са амплитудом излазног напона "# 14"> Открити одговор Сакри одговор

Како се фреквенција В повећава, З Ц се смањује и ЗР остаје непромењен. То ће довести до повећања А В за појачало склопа.

Следеће питање: обично израчунавамо прекидну фреквенцију једноставног РЦ филтер круга одређујући фреквенцију на којој је Р = Кс Ц. Овде су ствари мало другачије. Одредите добитак напона (А В ) када је Р = Кс Ц, а такође одредите фазно померање са улазног на излаз.

Изазов питање # 1: објасните зашто фазно пребацивање са улазног на излаз за ово коло је увек константно, без обзира на фреквенцију сигнала.

Питање изазова # 2: објасните зашто је ова врста кола обично опремљена са отпорником мале вредности (Р 1 ) у серији са улазним кондензатором:

Напомене:

Одговор који сам дао је технички исправан, али овде постоји практична граница. Као што знамо, унутрашња добит оп-амп-а не остаје константна како се фреквенција сигнала повећава. Замолите ученике да опишу утицај овог феномена на перформансе кола на веома високим фреквенцијама.

На другом напомену, овај исти оп-амп круг је познат по одређеном имену када се користи са ДЦ улазним сигналима. Питајте своје ученике шта се зове овај дизајн кола.

Питање 15

Опишите шта ће се десити са импеданцијом и кондензатора и отпорника јер се повећава фреквенција улазног сигнала:

Такође, опишите какав ће резултат имати промјена у импеданцама на напонски опсег опампа. Ако амплитуда улазног сигнала остане константна с повећањем фреквенције, шта ће се десити са амплитудом излазног напона "# 15"> Открити одговор Сакри одговор

Како се фреквенција В повећава, З Ц се смањује и ЗР остаје непромењен. То ће резултирати смањењем А В за појачало склопа.

Цхалленге питање: објасните зашто је ова врста кола обично опремљена отпорником високе запремине (Р 2 ) паралелно са повратним кондензатором:

Напомене:

Овај исти оп-амп круг је познат по одређеном имену када се користи са ДЦ улазним сигналима. Питајте своје ученике шта се зове овај дизајн кола. Када примате ДЦ улазни сигнал, која функција служи "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 16

Приближите напонске напоне овог активног филтер филтра при ф = 0 и ф = ∞ (претпоставите идеално понашање оп-амп):

Приближите напонске напоне овог другог круга "активног филтера" при ф = 0 и ф = ∞ (претпоставите идеално понашање оп-амп):

Какву врсту функције филтрирања (нископропусни, хигх пасс, банд пасс, банд стоп) обезбеђују оба ова филтер филма "# 16"> Открити одговор Сакри одговор

Ово су оба нископропусна филтера. Коло са шунтним кондензатором је практичније, јер његово повећање напона остаје коначно за све могуће фреквенције улазног сигнала:

Напомене:

Разговарајте са својим ученицима о начинима одређивања типа филтера. Како су приступили овом проблему, како би видјели коју врсту филтера су оба круга била "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 17

Приближите напонске напоне овог активног филтер филтра при ф = 0 и ф = ∞ (претпоставите идеално понашање оп-амп):

Приближите напонске напоне овог другог круга "активног филтера" при ф = 0 и ф = ∞ (претпоставите идеално понашање оп-амп):

Какав тип функције филтрирања (нископропусни, високи пролаз, пасни опсег, банд стоп) обезбеђују оба ова филтер филма "# 17"> Открити одговор Сакри одговор

Ово су оба високопропусни филтери. Круг са серијским кондензатором је практичнији, јер његов напонски раст остаје коначан за све могуће фреквенције улазног сигнала:

Напомене:

Разговарајте са својим ученицима о начинима одређивања типа филтера. Како су приступили овом проблему, како би видјели коју врсту филтера су оба круга била "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 18

Идентификујте функцију овог активног филтера:

То је нископропусни, високи пропусни опсег, пасус или банд стоп "# 18"> Откривање одговора Сакри одговор

Ово је коло филтарског канала.

Напомене:

Разговарајте са својим ученицима о начинима одређивања типа филтера. Како су приступили овом проблему, да видим какав је филтер овог кола био? Одређивање идентитета филтера "банд-" је теже него код ниске или високе фреквенције филтера, јер је понашање отприлике исте у оба екстрема фреквенцијског опсега.

Питање 19

Идентификујте функцију овог активног филтера:

То је нископропусни, високи пропусни опсег, пасус или бенд заустављање "# 19"> Открити одговор Сакриј одговор

Ово је коло за филтрирање бендова.

Питање изазов: колико напона добија овај појачавач на резонанцији? Колико добија напон на ф = 0 и ф = ∞, ако су две вредности отпорника једнаке?

Напомене:

Ако неки ученици имају потешкоћа у анализи функције овог кола, замолите их да идентификују укупну импеданцију серво-прикљученог индуктора и кондензатора на резонанцу, затим пренесу ту количина импеданције у коло како би видели како ће ефекти бити на резонантној фреквенцији .

Питање 20

Веома популарна топологија активног филтера се назива Саллен-Кеи . Овде су приказани два примера активних филтер кругова Саллен-Кеи:

Одредите који од ових филтера Саллен-Кеи је ниско пролазан, а који је висок пас. Објасни своје одговоре.

Открити одговор Сакриј одговор

Први приказани филтер је нископропусни, док је други показан филтер високог пролаза.

Питање изазова: која је сврха отпорника Р 3 у сваком кругу "напомене скривене"> Напомене:

Реч "топологија" може бити чудно вашим ученицима. Ако их неко питају шта то значи, питајте их да ли поседују речник!

Као и сви остали активни кругови филтера, основна карактеристика сваког филтера може се одредити квалитативном анализом при ф = 0 и ф = ∞. Ово је облик мисаоног експеримента : одређивање карактеристика кола замишљањем ефеката одређених датих услова, пратећи кроз анализу засновану на "првим принципима" кругова, а не истраживањем која је намјена функција.

Ресистор Р 3 заправо није битан за рад кола, али се обично налази у филтерима Саллен-Кеи у сваком случају. Ако анализа кола поједностављује, реците својим ученицима да могу заменити тај отпор с равном жицом у својим шематски дијаграмима.

Питање 21

У активној и пасивној литератури о дизајну филтера често се појављују кругови филтера класификовани као једно од три различита имена:

Цхебисхев
Буттервортх
Бессел

Опишите шта значи ово име. Шта, тачно, разликује филтер "Цхебисхев" филтера из филтера "Буттервортх"?

Открити одговор Сакриј одговор

Сваки од ових израза описује класу одговора филтера, а не одређену конфигурацију кола (топологија). Облик Боде плоче за филтер круг је одлучујући фактор за то да ли ће бити филтер "Цхебисхев", "Буттервортх" или "Бессел".

Напомене:

Намерно сам изоставио примјере Бодеа за ове три класификације филтера. Презентација и испитивање парцела Боде је одговарајућа активност за време разговора. Направите скуп оса плотова Бодеа на табли, а онда ученици прикупе приближне Боде плотове за сваки од одговора филтера, као што је утврђено из њиховог истраживања.

Питање 22

Изаберите одговарајуће вредности за овај Саллен-Кеи високопропусни круг филтера да бисте добили фреквенцију прекидања од 7 кХз са одговором "Буттервортх":

ф -3дБ = √2


2 πР Ц

Добра упутства за праћење треба да се увери да нема импедансе компоненте (З Р или З Ц ) на фреквенцији прекидања мање од 1 кΩ или више од 100 кΩ.

Открити одговор Сакриј одговор

Имајте на уму да је ово само један могући скуп компоненти:

Ц = 3, 3 нФ
Р = 9.744 кΩ
Р / 2 = 4, 872 кΩ

Следеће питање: како бисте предложили да добијемо прецизне вредности отпора неопходне за изградњу овог кола "белешке скривене"> Напомене:

Да би ученици могли да реше Р, они морају алгебраички манипулирати формулом фреквенције. Питајте их зашто би могли изабрати стандардну вриједност за капацитивност, а затим израчунати нестандардну вриједност за отпорност. Зашто не обрнуто (прво изаберите Р, онда израчунајте Ц)?

Питање 23

Изаберите одговарајуће вредности за овај Саллен-Кеи нископропусни круг филтера да бисте добили фреквенцију прекида од 4, 2 кХз са одговором "Буттервортх":

ф -3дБ = 1


2 √2 πР Ц

Добра упутства за праћење треба да се увери да нема импедансе компоненте (З Р или З Ц ) на фреквенцији прекидања мање од 1 кΩ или више од 100 кΩ.

Открити одговор Сакриј одговор

Имајте на уму да је ово само један могући скуп компоненти:

Ц = 0, 0047 μФ
2Ц = 0, 0094 μФ
Р = 5.701 кΩ
2Р = 11.402 кΩ

Следеће питање: док је 0.0047 μФ заједничка величина кондензатора, 0.0094 μФ није. Објасните како можете добити та прецизна вредност капацитета потребних за изградњу овог кола.

Напомене:

Да би ученици могли да реше Р, они морају алгебраички манипулирати формулом фреквенције. Питајте их зашто би могли изабрати стандардну вриједност за капацитивност, а затим израчунати нестандардну вриједност за отпорност. Зашто не обрнуто (прво изаберите Р, а затим израчунајте Ц) "ворксхеет панел панел-дефаулт" итемсцопе>

Питање 24

Популарна пасивна мрежа за филтрирање звану твин-тее често је повезана са оперативним појачавачем за производњу активног филтер филма. Овде су приказана два примера:

Идентификовати који од ових кола је банд-пасс, а који је банд-стоп. Такође, идентификујте тип одговора који обично нуди само двострука мрежа и како се тај одговор искористи како би направили два различита типа активних одговора филтера.

Открити одговор Сакриј одговор

Први приказани филтер је бенд-стоп, а други приказани филтер је трака за бенд.

Напомене:

Као и сви остали активни кругови филтера, основна карактеристика сваког филтера може се одредити квалитативном анализом при ф = 0 и ф = ∞.

Интересантан концепт на послу овдје је инверзија функције постављањем унутар повратне петље кола негативне повратне спреге. Оно што је филтар банд-стоп само по себи подстиче опамп да буде пропусни опсег ако се стави у сигнал негативне повратне сигнале. Разговарајте о овом врло важном концепту са својим ученицима, јер то дефинитивно није једина апликација за то!

Питање 25

Певачи који желе да праве певање популарној музици открили су да је сљедеће вокално елиминаторско коло корисно:

Коморо ради на принципу да се вокалне нумере обично снимају кроз један микрофон у студију за снимање, и стога су једнако приказани на сваком каналу стерео звучног система. Овај круг ефикасно елиминише вокалну нумеру из песме, остављајући само музику која се чује преко слушалица или звучника.

Оперативни појачавачи У1 и У2 обезбеђују улазно пуферирање тако да остали опампни кругови не претјерано оптерећују улазне сигнале лијевог и десног канала. Опамп У 3 извршава функцију одузимања, неопходну за уклањање вокалне тачке.

Можда мислите да би ова три опампа била довољна да направе вокални елиминатор, али постоји још једна неопходна функција. Не само да је вокална стаза заједничка и за леве и десне канале, већ и за већину басова (ниске фреквенције) тонова. Тако, прва три опампа (У 1, У 2, и У 3 ) елиминишу и вокалне и басове сигнале од доласка до излаза, што није оно што желимо.

Објасните како друга три опампа (У 4, У 5, и У 6 ) раде на враћању басова на излаз, тако да се не изгубе заједно са вокалном траком.

Открити одговор Сакриј одговор

Допустићу вам да сазнате функцију опампа У 4, У 5 и У 6 сами!

Напомене:

Не само да ово коло илуструје уредну примену опампа, већ такође приказује модуларни дизајн оперативног кола, где сваки опамп (и његове помоћне пасивне компоненте) обавља тачно један задатак.

Питање 26

Предвидите како ће утицати на рад овог активног круга филтера као резултат следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Ресистор Р 1 не отвори:
Капацитет Ц 1 не отвори:
Мост са сољем (кратки) преко отпорника Р 1 :
Мост са сољем (кратки) преко кондензатора Ц 1 :
Ресистор Р 2 отказао:
Ресистор Р 3 не отвори:

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Ресистор Р 1 не отвара: круг филтера зауставља филтрирање, пролази све фреквенције.
Капацитет Ц 1 не отвори: Нема сигнала из кола.
Мост са солдером (кратки) преко отпорника Р 1 : уопште нема сигнала из кола.
Спојни мост (кратак) преко кондензатора Ц 1 : Филтер круг престаје филтрирање, прође све фреквенције.
Ресистор Р 2 не отвори: напон на напону кола се смањује на вредност од 1 (0 дБ).
Отпорник Р 3 не отвара: Филтер излази квадратни талас на свим фреквенцијама.

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 27

Предвидите како ће утицати на рад овог активног круга филтера као резултат следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Ресистор Р 1 не отвори:
Капацитет Ц 1 не отвори:
Мост са сољем (кратки) преко отпорника Р 1 :
Мост са сољем (кратки) преко кондензатора Ц 1 :
Ресистор Р 2 отказао:
Ресистор Р 3 не отвори:

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Ресистор Р 1 не отвара: уопште нема сигнала из кола.
Кондензатор Ц 1 није отворен: круг филтера зауставља филтрирање, пролази све фреквенције.
Мост солдера (кратак) преко отпорника Р 1 : Филтер круг престаје филтрирање, пролази све фреквенције.
Спојни мост (кратки) преко кондензатора Ц 1 : Уопште нема сигнала из кола.
Ресистор Р 2 не отвори: напон на напону кола се смањује на вредност од 1 (0 дБ).
Отпорник Р 3 не отвара: Филтер излази квадратни талас на свим фреквенцијама.

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 28

Предвидите како ће утјецати на деловање овог активног диференцијског кола као резултат следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Ресистор Р 1 не отвори:
Капацитет Ц 1 не отвори:
Мост са сољем (кратки) преко отпорника Р 1 :
Мост са сољем (кратки) преко кондензатора Ц 1 :

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Отпорник Р1 не отвори: Излазни сигнал је увек квадратни талас.
Кондензатор Ц 1 не отвара: Нема излазног сигнала.
Мост са солдером (кратко) преко отпорника Р 1 : уопће нема излазног сигнала.
Спојни мост (кратки) преко кондензатора Ц 1 : Излазни сигнал је увек квадратни талас.

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 29

Предвидите како ће утицати на рад овог активног круга филтера као резултат следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Ресистор Р 1 не отвори:
Ресистор Р 2 отказао:
Капацитет Ц 1 не отвори:
Мост са сољем (кратки) преко отпорника Р 1 :
Мост са сољем (кратки) преко отпорника Р 2 :
Мост са сољем (кратки) преко кондензатора Ц 1 :

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Ресистор Р 1 не отвори: Нема никаквог излазног сигнала.
Отпорник Р 2 не отвори: излазни засићени (било позитивни или негативни) када постоји било који ДЦ напон у колу.
Кондензатор Ц 1 се не отвара: уопће нема акције филтрирања, већ ради само као појачавач са фиксним појачањем.
Мост солдера (кратки) преко отпорника Р 1 : Излазни сигнал је увек квадратни талас.
Мост солдера (кратки) преко отпорника Р 2 : Нема никаквог излазног сигнала.
Спојни мост (кратак) преко кондензатора Ц 1 : Нема никаквог излазног сигнала.

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 30

Предвидите како ће утицати на рад овог активног круга филтера као резултат следећих грешака. Разматрајте сваку грешку независно (тј. Један по један, без вишеструких грешака):

Ресистор Р 1 не отвори:
Ресистор Р 2 отказао:
Капацитет Ц 1 не отвори:
Мост са сољем (кратки) преко отпорника Р 1 :
Мост са сољем (кратки) преко отпорника Р 2 :
Мост са сољем (кратки) преко кондензатора Ц 1 :

За сваки од ових услова објасните зашто се настају последице.

Открити одговор Сакриј одговор

Ресистор Р 1 не отвори: Нема никаквог излазног сигнала.
Отпорник Р 2 не отвори: Излазни сигнал је увек квадратни талас.
Кондензатор Ц 1 не отвара: Нема излазног сигнала.
Мост са солдером (кратки) преко отпорника Р 1 : Излазни сигнал је квадратни талас на високим фреквенцијама (превише високе фреквенције).
Мост солдера (кратки) преко отпорника Р 2 : Нема никаквог излазног сигнала.
Спојни мост (кратки) преко кондензатора Ц 1 : Нема акције филтрирања, већ ради само као појачавач са фиксним појачањем.

Напомене:

Сврха овог питања је да приступи домену решавања проблема са круговима из перспективе да сазнају која је грешка, а не само знати који су симптоми. Иако ово није нужно реална перспектива, он помаже ученицима да изграде темељна знања неопходна за дијагностификацију скривеног круга из емпиријских података. Питања као што је ово треба слиједити (евентуално) другим питањима од студената да идентификују вјероватне грешке засноване на мерењима.

Питање 31

Ово вокално елиминаторско коло је радило сасвим добро, али онда је једног дана изгледало да губи пуно свог баса. И даље је радио свој посао елиминисања вокалне стазе, али уместо снимања читавог низа музичких тонова репродуковао је само високе фреквенције, док су тоне ниске фреквенције биле изгубљене:

Идентификујте следеће могућности грешака:

Један отказ отпорника (отворен или кратак) који би могао да изазове ово:

Један отказ кондензатора (отворен или кратак) који би могао да изазове ово:

Један отказ опампа који би могао да изазове ово:

За сваку од ових предложених грешака објасните зашто би се тонови басова изгубили.

Открити одговор Сакриј одговор

Имајте на уму да следећа листа није исцрпна. То значи да су могуће друге грешке компоненти!

Један отказ отпорника (отворен или кратак) који би могао да изазове ово: Р8 није отворен.

Један отказ кондензатора (отворен или кратак) који би могао да изазове ово: Ц 2 није успело.

Један покушај опампа који би могао да изазове ово: У 4 није успело.

Напомене:

Замолите ученике да објасне како су идентификовали своје предложене грешке, али и како су могли да идентификују компоненту која мора и даље да функционише исправно.

Питање 32

Ово вокално елиминаторско коло је радило сасвим добро, али је једног дана престало уклањати вокалну стазу. Тоне музике звучало је мало тешко на басу, а вокална стаза је била тамо када није требало да буде тамо:

Идентификујте следеће могућности грешака:

Један отказ отпорника (отворен или кратак) који би могао да изазове ово:

Један отказ опампа који би могао да изазове ово:

За сваку од ових предложених грешака објасните зашто би се тонови басова изгубили.

Открити одговор Сакриј одговор

Имајте на уму да следећа листа није исцрпна. То значи да су могуће друге грешке компоненти!

Један отказ отпорника (отворен или кратак) који би могао да изазове ово: Р 2 није отворен.

Један покушај опампа који би могао да се деси: У 2 није успело.

Напомене:

Замолите ученике да објасне како су идентификовали своје предложене грешке, али и како су могли да идентификују компоненту која мора и даље да функционише исправно.

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →