Elektronika     Filtr pasmowy 1 kHz SMD (TL084)        



Jest to monofoniczny, aktywny filtr środkowo-przepustowy o częstotliwości środkowej równej 1 kHz,
zasilany podwójnym (symetrycznym) napięciem stabilizowanym, o wartości 3.5-15V. Filtr składa się
z trzech stopni (każdy z nich to filtr Sallen-Keya z charakterystyką Butterwortha), zbudowanych na
poczwórnym wzmacniaczu operacyjnym TL084. Zamiast niego można bezpośrednio użyć układów
TL064, TL074 lub LM324. Ten ostatni generuje większe szumy i zniekształcenia, ale może być zasi-
lany minimalnym napięciem symetrycznym, o wartości 1.5V.
Każdy stopień tłumi sygnał o ok. 6 dB, dlatego też wszystkie stopnie posiadają wzmocnienie o takiej
właśnie wartości, ustawione rezystorami 1k włączonymi w ujemne sprzężenie zwrotne wzmacniaczy
operacyjnych. Elementy RC w stopniach filtru kształtują jego charakterystykę częstotliwościową,
dlatego muszą mieć wartości jak najbardziej zbliżone do tych, obliczonych podczas projektowania
filtru (tolerancja maksymalnie 5%).
Układ zmontowałem na płytce jednostronnej o wymiarach 55x30 mm (3 zworki), która jest przysto-
sowana do użycia elementów RC w obudowach SMD lub MELF. Jako małą ciekawostkę dodam,
że płytkę prototypową wykonałem bez trawienia (mini wiertarką z małym frezem).
Aby uzyskać kondensatory 16n, łączyłem równolegle kondensatory o pojemnościach 5.1n i 11n.
Poniżej znajdują się charakterystyki częstotliwościowe modelowego filtru, zmierzone programem Sp-
eaker Workshop (więcej o pomiarach na tej stronie). Pomiary wykonałem przy symetrycznym napięciu

 zasilania 3.5V. Niebieskim kolorem jest
oznaczona charakterystyka sygnału po
przejściu przez 1 stopień, kolorem zie-
lonym przez 2 stopnie, a czerwonym
przez wszystkie 3 stopnie filtru.


 

Jeden stopień filtru jest przedstawiony na powyższym rysunku. Częstotliwość środkowa całego filtru
i każdego stopnia osobno jest jednakowa, a można ją obliczyć ze wzoru: fs = 1/(2pi*R*C) [Hz].

  pi = 3.1415926535897932846264338327950288...
2pi = 6.2831853071795865692528676655900576...

Większą selektywność można uzyskać łącząc dwa takie filtry (6-stopni).

SPIS ELEMENTÓW:

Rezystory:
R1-R6 - 10k
R7-R9 - 20k
R10-R15 - 1k

Kondensatory:
C1-C6 - 16n		 Układy scalone:
U1 - TL084 (SO14)

Złącza:
CON1 - 3-pinowe
CON2-CON5 - 2-pinowe