» » » Сделай сам простой активный фильтр для двухполосного усилителя

 
 
 
19

Сделай сам простой активный фильтр для двухполосного усилителя

Разместил mailoff 15 ноября 2011. Просмотров: 81 656

В статье речь пойдет об активном фильтре для двухполосного усилителя. Фильтр не нуждается в трудоемкой настройке и выполнен на доступных ОУ.

Первый раз эту схему я собирал лет 10 назад, нужно было раскачать колонки Радиотехника S90 не очень мощным самодельным усилителем (Ватт 25-30 навскидку), цель - узнать на что вообще способны эти колонки.
Но мощности усилителя явно не хватало. И в одной интересной книжке я набрел на схему этого фильтра. Решил попробовать раскачать S90 двухполосным усилителем.
Одно из преимуществ заключается в том, что при перегрузке низкочастотного канала, его искажения хорошо маскируются СЧ-ВЧ звеном, следовательно максимальная неискаженная мощность на слух становится заметно больше.
В итоге мне удалось раскачать одну колонку так, что шифер на гараже стал трещать. music

Схема


Плата


Входной сигнал подан на неинвертирующий вход операционного усилителя МС1, который выполняет функции активного фильтра низких частот с крутизной спада частотной характеристики 18 дБ/октаву, и на неинвертирующий вход операционного усилителя МС2, который выполняет функции дифференциального усилителя с коэффициентом передачи по напряжению Ku=1.

На инвертирующий вход МС2 подан сигнал с выхода фильтра низких частот МС1. В дифференциальном усилителе МС2 из спектра входного сигнала вычитается его низкочастотная часть, и на выходе МС2 появляется только высокочастотная часть входного сигнала.

Таким образом, требуется лишь обеспечить заданную частоту среза фильтра низких частот, которая и будет частотой разделения. Значения элементов фильтра находятся из соотношений C1 = C2 = C3; R1=R4; R5=R1/6,8; R1C1=0,4/Fp, где Fр - частота разделения.

R1 я брал 22 кОм, а дальше все рассчитывается по формулам в зависимости от требуемой частоты разделения.
В качестве операционных усилителей пробовал К157УД2 (сдвоенный ОУ - 2 корпуса) и К1401УД2 (счетверенный ОУ - печатка под него), оба показали хорошие результаты.
Конечно, можно применить любой счетверенный импортный ОУ.

Источник

Книга "Высококачественный усилитель низкой частоты", Г. Л. Левинзон, А.В. Логинов, 1977 год

Файлы

Прилагается рисунок печатной платы для К1401УД2, под микросхемой перемычка.
filtr.zip 🕗 08/10/11 ⚖️ 6,41 Kb ⇣ 412
Вячеслав (mailoff)
Ставрополь
Профиль mailoff
Увлекаюсь электроникой, компьютерами, люблю паять, мастерить.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 36

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-4. Токовая помпа Хоуленда в выходном каскаде УМЗЧ... Не мечтай, действуй! Особенность построения УМЗЧ настоящего проекта заключается в том, что его...
Схема на Датагоре. Новая статья Частотный детектор на двухзатворном полевом транзисторе... Для демодуляции частотно-модулированных (далее – ЧМ) сигналов традиционно используют дробовый...
Схема на Датагоре. Новая статья Способ крепления элементов фильтра АС... Возник у меня вопрос - как закрепить элементы фильтра АС на фанере используя как можно меньше...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-1. Улучшаем УМЗЧ Питера Смита... Не мечтай, действуй! В заключительной пятой части проекта проведем серию экспериментов по улучшению...
Схема на Датагоре. Новая статья Программа для расчёта фильтров АС (Алдошина + Терещук)... Недавно я стал часто заниматься переделкой промышленных недорогих АС и, следовательно, понадобилось...
Схема на Датагоре. Новая статья Блок автоматического селектора входов и управления питанием усилителя на PIC12F675... Хочу предложить продолжение проекта Автоматическое включение/выключение сабвуфера на...
Схема на Датагоре. Новая статья Программы для расчета активных фильтров Линквица 2-го порядка и Баттеруорта 3-го порядка... Представляю две очень простые программы, которые позволяют рассчитать ФВЧ и ФНЧ 2-го и 3-го порядка...
Схема на Датагоре. Новая статья Программа - осциллограф... Простой и очень удобный осциллограф для просмотра сигнала. Программа-эмулятор осциллографа,...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой усилитель для автомобильного сабвуфера на TDA7240... Несмотря на кажущуюся простоту расчета фильтров нижних частот, необходимых для формирования нужной...
Схема на Датагоре. Новая статья Не все сабвуферы одинаково полезны!... Если вы замечаете присутствие сабвуфера, это значит, что либо он работает на слишком высоком уровне...
  1. <

    mtihonov

    Михаил Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 1 от 15 ноября 2011 17:16.
    Ответить
    • С нами с 11.12.2008
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 38 комментариев
    • 10 публикаций
     
    Следует только заметить, что срез ВЧ фильтра будет всего 6дБ на октаву. Это свойство, используемого здесь, так называемого фильтра дополнительной функции.

    Но зато фазовая характеристика будет линейной. Это оччень хорошо. Лет тридцать назад делал 3х полосный кроссовер для музыкантов по такой же схеме. НЧ и ВЧ сигналы получались спомощью фильтров второго порядка (12дБ на октаву). А СЧ сигнал - путем вычитания из общего ВЧ и НЧ сигналов.

    Музыканты отмечали прекрасное звучание такого кроссовера.

  2. <

    Georg61

    Георгий Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 2 от 15 ноября 2011 19:54.
    Ответить
    • С нами с 5.10.2010
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 10 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Делал аналогичное устройство в 1976 или 1977 году, на транзисторах, звучание в то время завораживало, хотя на НЧ 2*4ГД35 + СЧ-ВЧ 2*2ГД40.
    Ничего другого в глухих Оренбургских степях найти было невозможно.

  3. <

    Anatolyi

    Анатолий Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 3 от 15 ноября 2011 20:50.
    Ответить
    • С нами с 15.05.2008
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 22 комментария
    • 1 публикация
     
    очень просто и красиво.
    Молодец!

  4. <

    Mosfet

    Сергей Бабкин Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 4 от 16 ноября 2011 10:31.
    Ответить
    • С нами с 20.01.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 24 комментария
    • 1 публикация
     
    Неплохо и надо добавить, что это хорошо паяется на макетке. Вернулся к кремнию и платы делать просто нечем, а лень никто не отменял. Спасибо за очень нужную схему.

  5. <
    • Прохожий
    Комментарий # 5 от 16 ноября 2011 12:54.
    Ответить
    • С нами с --
    • 0 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Очень простая и хорошая схемка. Собирал аналогичные в 80-х. Для двух и трехполосных активных усилителей. Как совершенно верно отмечают коллеги, малая крутизна среза с лихвой компенсируется высокой линейностью фазовой характеристики, что весьма благотворно сказывается на звуке.

  6. <

    reper

    Владимир Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 6 от 16 ноября 2011 13:57.
    Ответить
    • С нами с 15.11.2008
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 68 комментариев
    • 7 публикаций
     
    Позволю себе напомнить, что при 2х-3х полосном воспроизведении резко снижаются требования к усилителям и громкоговорителям, уменьшаются интермодуляционные искажения, которые начинают возникать в общем случае уже в усилителе.
    Хорошая идея, спасибо!

  7. <

    vladiv

    Владимир Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 7 от 16 ноября 2011 17:02.
    Ответить
    • С нами с 6.12.2008
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 11 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Я на таком биампинг давно юзаю. Прекрасно звучит. И легко стыковать полосы.

  8. <

    2780

    Роман Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 8 от 17 ноября 2011 03:54.
    Ответить
    • С нами с 20.01.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 11 комментариев
    • 0 публикаций
     
    да, хорошее напоминание о простых и практичных конструкциях. Можно еще более упростить - никакого смысла в ФНЧ 3-го порядка нет. Мощность сигнала быстро падает с частотой и если частота среза выше 3кГц, то вполне хватит и 6дБ на октаву, все равно ФДФ не даст по ВЧ каналу больше. Кстати это будет также способствовать снижению фазовых искажений.

  9. <

    mailoff

    Вячеслав Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 9 от 17 ноября 2011 09:41.
    Ответить
    • С нами с 23.04.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 18 комментариев
    • 2 публикации
     
    Спасибо за комментарии и оценки. Схема действительно очень удачная, хорошо звучащая и практически не требующая наладки. Собственно потому и решил поделиться с датагорцами.

  10. <

    RINDIG

    Рома Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 10 от 18 ноября 2011 11:22.
    Ответить
    • С нами с 9.03.2010
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 42 комментария
    • 2 публикации
     
    нельзя ли на ВЧ канал в дайнной схеме крутизну среза увеличить ?
    всё таки первый порядок малова-то для ВЧ динамика .
    Можно при этом его перегрузить и он захрипит.

  11. <

    mtihonov

    Михаил Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 11 от 18 ноября 2011 16:54.
    Ответить
    • С нами с 11.12.2008
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 38 комментариев
    • 10 публикаций
     
    Можно сделать наоборот. На ВЧ канал поставить фильтр второго или третьего порядка а НЧ канал получать путем вычитания ВЧ сигнала из общего. Тогда получится у НЧ канала соответственно крутизна 6дБ на октаву. Но для него это не так страшно будет наверное...

  12. <

    nfi60

    Николай Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 12 от 18 ноября 2011 22:02.
    Ответить
    • С нами с 15.12.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 5 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Какие нюансы возникают при однополярном питании ОУ?

  13. <

    mailoff

    Вячеслав Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 13 от 19 ноября 2011 12:43.
    Ответить
    • С нами с 23.04.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 18 комментариев
    • 2 публикации
     
    Я пытался запустить эту схему от однополярного питания, у меня ничего не получилось.

  14. <

    AudioKiller

    Игорь Рогов Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 14 от 26 ноября 2011 22:56.
    Ответить
    • С нами с 10.01.2012
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 292 комментария
    • 3 публикации
     
    С однополярным питанием схема отлично работает, это как-то неправильно ОУ запускаете. Проверьте его режимы по постоянке.

    Большой плюс - одно частотозадающее звено на оба канала. Легко перестраивать. Да и простая схема.
    Недостатки:
    1. Невозможно "разнести" частоты среза ВЧ и НЧ. Хотя такое трабуется редко, особенно при хороших и правильно подобранных динамиках.
    2. Слабый спад АЧХ в ВЧ канале - ход диффузора все равно получается большим (в области затухания), и ВЧ головка может перегружаться (особенно, если недорогая).

  15. <

    RINDIG

    Рома Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 15 от 14 сентября 2012 00:36.
    Ответить
    • С нами с 9.03.2010
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 42 комментария
    • 2 публикации
     
    перечитал статью еще раз .
    не понимаю почему такой древний ОУ ?
    ведь импортные аналоги стоят копейки но имеют болеее лучшие характеристики

  16. <

    Datagor

    Игорь Котов Читатель Датагора
    • Главный редактор
    Комментарий # 16 от 14 сентября 2012 09:27.
    Ответить
    • С нами с 25.02.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 2 069 комментариев
    • 273 публикации
     
    Рома, плохо перечитал! Написано жирным: Конечно, можно применить любой счетверенный импортный ОУ.
    :)
    Ну а на твой вопрос ответ такой - если у тебя есть полкило К1401УД2 в коробке от леденцов Монпансье, то зачем вообще тратить копкейки.

  17. <

    K0ntakt0r

    Камиль Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 17 от 14 сентября 2013 22:27.
    Ответить
    • С нами с 2.10.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 3 комментария
    • 0 публикаций
     
    Вопрос про поменять местами НЧ и ВЧ фильтры. Сам не уверен что правильно поменяю фильтры местами (хотя и просто вроде) Если не затруднит знающих - нарисуйте схемку где сигнал НЧ вычитается из ВЧ.

  18. <

    Datagor

    Игорь Котов Читатель Датагора
    • Главный редактор
    Комментарий # 18 от 18 сентября 2016 11:11.
    Ответить
    • С нами с 25.02.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 2 069 комментариев
    • 273 публикации
     
    Камиль, вопрос не корректный.
    Можно что-то "вычитать" из полного сигнала. Нельзя вычитать "НЧ из ВЧ", как и наоборот.

    В статье описан фильтр, который делит полный аудиосигнал на две полосы для последующего усиления - ВЧ + НЧ.

  19. <

    TexasLion

    Илья Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 19 от 10 апреля 2018 21:08.
    Ответить
    • С нами с 10.04.2018
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 1 комментарий
    • 0 публикаций
     
    Доброго времени суток всем!
    Помогите, пожалуйста, разобраться с данной схемой. Недавно решил собрать двухполосную акустическую систему из старых колонок - ради эксперимента.

    Продумал всё, кроме фильтра. Возможность всё рассчитать заранее и сразу получить рабочую схему выглядит соблазнительно, но я не совсем понимаю, как именно она подключается, и сколько понадобится таких фильтров для моей АС, да и с операционными усилителями пока лишь начинаю знакомиться.

    Если не затруднит, нарисуйте, пожалуйста, более подробную схему, вместе с питанием ОУ и разводкой, начиная от стерео-выхода звуковой карты.
    Буду очень признателен!

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.