Фильтр подавляет помеху 60 Гц

Журнал РАДИОЛОЦМАН, апрель 2017

Adolfo Garcia

EDN

Изображенная на Рисунке 1 схема очищает от помехи 60 Гц слабые низкочастотные сигналы, потребляя не более 95 мкА от единственного источника питания 5 В.

Рисунок 1.	Этот режекторный фильтр подавляет помеху 60 Гц в низкочастотных сигналах.

Резисторы R₁, R₂, R₃ и конденсаторы C₁, C₂, C₃ образуют классический двойной T-мост, а микросхемы IC₁ и IC₂ обеспечивают местную и общую обратную связь. Добротность Q и характеристики подавления этого активного фильтра очень чувствительны к относительному согласованию сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов секции двойного T-моста. Таблица 1 демонстрирует зависимость коэффициента подавления и добротности от сопротивления резистора R_Q.

Таблица 1.	Зависимость коэффициента подавления фильтра на частоте 60 Гц и добротности от сопротивления резистора RQ.
Q фильтра RQ (кОм) Подавление (дБ) VOUT/VIN 0.75 1 40 1.33 1.25 2 35 1.5 2.5 3 30 1.6 2.5 8 25 1.8 5 18 20 1.9 10 38 15 1.95

R₄, R₅, C₄ и IC₃ образуют низкоимпедансный опорный источник, смещающий IC₁ и секции двойного T-моста на половину напряжения питания.

Чтобы настроить фильтр на 60 Гц, выберите такое значение Q, которое обеспечит достаточное ослабление без чрезмерных потерь полезных низкочастотных сигналов, частоты которых могут располагаться вблизи частоты подавления фильтра. Сопротивление R_Q вычисляется как

Коэффициент усиления выходного каскада рассчитывается как для обычного неинвертирующего усилителя:

а общее усиление полосового режекторного фильтра выше и ниже частоты подавления выражается как

Если потребуется дополнительное подавление, секции фильтра можно каскадировать. Имейте в виду, что при этом, возможно, вам придется видоизменить схему, чтобы учесть внеполосное усиление.

Материалы по теме