Пассивный LRC ФНЧ с характеристикой по Бесселю

[lionel]

Доброго времени суток. Есть вот такая схема:



Это пассивный ФНЧ второго порядка. Подскажите пожалуйста если кто знает как посчитать номиналы фильтра с характеристикой Бесселя.

[jett]

wRC=1,3617
w^2*LC=0,618
Выбранные номиналы RLC и частота среза по -3 дб должны удовлетворять обоим уравнениям.

Пример: выберем частоту среза 50 кГц, т.е. 314 000 1/с, и резистор 1500 Ом. Тогда из первого уравнения находим С= 2900 пФ.
Далее, из второго уравнения находим L=2,1 мГн.
Полученные из симулятора АЧХ и ФЧХ данного фильтра - на рисунке.
Примечание: для максимальной точности активное (резистивное) сопротивление катушки индуктивности при расчете нужно прибавлять к сопротивлению резистора.
Для постцаповых фильтров - самое то. Обратите внимание на подобный фильтр в выхлопе Рогова V5.

[Чувак]

jett, из какого симулятора картинка?

[Alex]

Это МС, насколько я понимаю.

[Александр]

Можно вот этой прогой Filter Solutions https://cloud.mail.ru/public/8f275fb...ons%202009.rar.

[Зёбра_]

jett оно , те надо ?..

[jett]

jett, из какого симулятора картинка?

МС-9.
Зёбра_, мне не жалко, оно не моё, из справочника , где-то даже и самому интересно .

[lionel]

wRC=1,3617
w^2*LC=0,618
Выбранные номиналы RLC и частота среза по -3 дб должны удовлетворять обоим уравнениям.

Пример: выберем частоту среза 50 кГц, т.е. 314 000 1/с, и резистор 1500 Ом. Тогда из первого уравнения находим С= 2900 пФ.
Далее, из второго уравнения находим L=2,1 мГн.
Полученные из симулятора АЧХ и ФЧХ данного фильтра - на рисунке.
Примечание: для максимальной точности активное (резистивное) сопротивление катушки индуктивности при расчете нужно прибавлять к сопротивлению резистора.
Для постцаповых фильтров - самое то. Обратите внимание на подобный фильтр в выхлопе Рогова V5.

Спасибо, полезная информация.

Я так понимаю что по Баттерворту будет так:

wRC=1,414
w^2*LC=1

Поправьте если не прав.

А что за справочник если не секрет?

[anpir]

А если просто взять выходной фильтр с броневым сердечником из стандартного усилителя класса D ?

[jett]

Я так понимаю что по Баттерворту будет так:

wRC=1,414
w^2*LC=1

Поправьте если не прав.
А что за справочник если не секрет?

Прав. Меняются только коэффициенты. Справочник инженера-схемотехника. Р. Корис, Х. Шмидт-Вальтер. 2008 г.

[Александр]

Что-то голова совсем отказывается работать. (Два дня убил на "борьбу" с компом, ну здесь вроде ничья.)
Прошу помощи: нужно посчитать пассивный RC ФНЧ 2 порядка Бесселя. R1 1,58 кОм, ну и частота 25 кГц. Это выхлоп Рогова. Поставил туда катушки от фильтр-пробок магнитофонов L=6,5 mH. Но терзают "смутные сомнения": во-первых Fср. получилась 33 кГц, а во-вторых что-то сильно много там витков, боюсь ёмкость все преимущества LRC сведёт к нулю. А у меня ещё и на 1540 нет ЦФ и усь без трансов.
Но запутался окончательно со всеми этими передаточными функциями, полиномами и т.д. Если можно помогите!
С уважением, Александр.

[jett]

Прошу помощи: нужно посчитать пассивный RC ФНЧ 2 порядка Бесселя. R1 1,58 кОм, ну и частота 25 кГц. Это выхлоп Рогова. Поставил туда катушки от фильтр-пробок магнитофонов L=6,5 mH.

Тут ситуация следующая: нельзя задать сразу три параметра, т.е. можно но характеристику Бесселя при этом не получим. Поэтому чем-то придется пожертвовать. Например, резистором 1,58 ком. Тогда, возвращаясь к уравнениям из поста #2, получим C=0,618/((25000 Гц*2*3,14)^2*0,0068 Гн)=3,68 нФ. Далее находим новое значение R= 1,3617/25000 Гц*2*3,14*0,00000000368 Ф=2356 Ом.
Таким образом, Бессель 2-го порядка со срезом 25 кГц может быть реализован на элементах 2356 Ом/3,68 нФ/6,8 мГн.
Другой вариант: резистор нам жалко, он же хороший. Тогда придется пожертвовать индуктивностью. Поэтому из первого уравнения находим, что С=1,3617/25000 Гц*2*3,14*1580 Ом=5,49 нФ. Далее, из второго уравнения находим L=0,618/((25000 Гц*2*3,14)^2*0,0000000055 Ф)=4,56 мГн.
Т.е., такой же фильтр можно получить и на других элементах: 1580 Ом/5,49 нФ/4,56 мГн.
Только имейте ввиду, что уже на 20 кГц спад АЧХ тут будет 2 дБ.

[Александр]

Спасибо за ликбез. Но голова точно " чужая". Вот зачем спрашивается я написал про катушки ???!!! Ведь так всё хорощо начиналось:
" Прошу помощи: нужно посчитать пассивный RC ФНЧ 2 порядка Бесселя. R1 1,58 кОм, ну и частота 25 кГц. Это выхлоп Рогова."
Т.е. там L нет и близко. Только затратил Ваше время. Извините, но вопрос остался так и остался : 2-порядок, RC , 25 кГц, R =1580 Ом. Да и не надо так уж подробно. Просто соотношения этих величин, но без L.
Спасибо заранее, Александр.

[Semigor]

Пассивного Бесселя без индуктивности не бывает, увы. Впрочем, как и Баттерворта, Чебышева...

[jett]

Т.е. там L нет и близко.

В пятой версии - есть. Ознакомьтесь.
В вашем случаи С15,16 - удаляем, R1=R2=1580 Ом, L1=L2=4,56 мГн, С17=С18=5,49 нФ. Остальное без изменений. Но резисторы по питанию 1 Ом рекомендую заменить на 0,1 Ом.

[Александр]

Всем привет. Что-то я никак не могу грамотно сформулировать свой вопрос. Начну сначала. Я заказывал детали у Sergio T именно для пятой версии Рогова. При монтаже у меня оборвалась одна катушка ( 2,7 mH ). Пока искал где её заказать решил проинспектировать фильтр. У меня по проге " Filer Solution" получилась F р=78-80 кГц. Т.к. у меня TDA 1540 БЕЗ ЦФ, то частота явно, мягко говоря, высоковата. При расчёте по этой же программе для Бесселя 3-го порядка и частоты 25 кГц катушка получается 8,47 mH ( 1580 OM, 1178 pF, 8,47 mH, 5,9 nF, 470 kOM ). При таком конском номинале, я думаю,что её ёмкость убьёт все преимущества LCR фильтра.
Поэтому мне бы хотелось применить RC фильтр второго порядка для Fср.=25 кГц ( 1580 оМ, а вот дальше я запутался: на какую частоту считать первую RC цепь, на какую вторую RC , для получения общей частоты среза примерно 25 кГц.)
Ну вот похоже теперь вроде всё нормально сформулировал.
С уважением, Александр.

[jett]

Пока искал где её заказать решил проинспектировать фильтр. У меня по проге " Filer Solution" получилась F р=78-80 кГц.

Частота среза в Рогове V5 (1500 Ом/470 пФ/2,7 мГн/2700 пФ/470 кОм) - 50 кГц (-3 дБ). Это и в железе, и по симулятору. Не знаю, почему у вас получилась другая частота среза.

Поэтому мне бы хотелось применить RC фильтр второго порядка для Fср.=25 кГц ( 1580 оМ, а вот дальше я запутался

В посте 15 я вам именно такой фильтр и предложил: RLC-Бессель 2-го порядка со срезом на 25 кГц. Его АЧХ/ФЧХ - на рисунке (резистивное сопротивление катушки учтено как 40 Ом).
На RC+RC тоже можно построить аналогичный Бессель, но только в активном варианте.

[Александр]

" На RC+RC тоже можно построить аналогичный Бессель, но только в активном варианте. "
Спасибо за информацию. Понимаю что достал, но я хочу полностью избавиться от катушек( ну нет нормальных. А заказывать это время, да и вдруг опять всплывут подводные камни.).
И в связи с этим прошу формулы для расчёта RC-RC в ПАССИВНОМ варианте. Т.е. мне нужна частота среза 25 кГц. На какую частоту расчитывать первое и второе звено? Как я понимаю эти частоты должны быть выше. Хотелось бы узнать конкретно насколько? Если есть литература , скиньте пожалуйста ссылку.
P.S. Раньше приходилось считать только АКТИВНЫЕ фильтры. (Ну понятно за исключением АС.) Поэтому пассивные выпали из сферы моих познаний.
P.P.S. F по по проге " Filer Solution" проверил получается 78 кГц. Ну это ладно, наверное толком не разобрался с программой(Просто нет времени : сейчас ухожу в 8, прихожу в 21-22, час погулять с собакой и узнать хоть какие-то новости, и спать. )
Спасибо за терпение.

[lionel]

" На RC+RC тоже можно построить аналогичный Бессель, но только в активном варианте. "
Спасибо за информацию. Понимаю что достал, но я хочу полностью избавиться от катушек( ну нет нормальных. А заказывать это время, да и вдруг опять всплывут подводные камни.).
И в связи с этим прошу формулы для расчёта RC-RC в ПАССИВНОМ варианте. Т.е. мне нужна частота среза 25 кГц. На какую частоту расчитывать первое и второе звено? Как я понимаю эти частоты должны быть выше. Хотелось бы узнать конкретно насколько? Если есть литература , скиньте пожалуйста ссылку.
P.S. Раньше приходилось считать только АКТИВНЫЕ фильтры. (Ну понятно за исключением АС.) Поэтому пассивные выпали из сферы моих познаний.
P.P.S. F по по проге " Filer Solution" проверил получается 78 кГц. Ну это ладно, наверное толком не разобрался с программой(Просто нет времени : сейчас ухожу в 8, прихожу в 21-22, час погулять с собакой и узнать хоть какие-то новости, и спать. )
Спасибо за терпение.

Пассивных RC 2го порядка не существует.
Вот тут можете почитать: http://analogiu.ru/6/6-5-2-1.html

[Александр]

Или я торможу или.... А как тогда называется фильтр в версии Рогова BAS 4_2 ? Мне бы точно такой, но на частоту 25 кГц( причём R=1580 Ом ).