Filtri Passa Banda Passivi

Sulle procedure d'impiego e sul calcolatore veloce dei componenti e delle curve di risposta.

1) Generalità

Questa pagina nasce per proporre un calcolatore veloce, studiato come file eseguibile VB6 ed identificato con la sigla PBP.exe, per il progetto dei filtri passa banda passivi; progetto comprensivo del calcolo dei componenti e del tracciamento delle curve di risposta in ampiezza e fase.
Per le procedure d'impiego dei filtri passa banda passivi si fa riferimento al testo di p7, in particolare a parte del capitolo 5 che è disponibile cliccando su: Sui filtri passa banda

2)Pannello operativo di PAP.exe

In figura 1 è mostrato il pannello operativo del calcolatore PBP nel quale, tramite una serie di numerazioni in rosso, s'identificano i diversi comandi e presentazioni:

figura 1

1) selettore della struttura: Butterworth o Chebyschev

2) textbox per l'inserimento delle variabili del filtro: f1 = frequenza di taglio inferiore; f2 = frequenza di taglio superiore; R = resistenze di terminazione

3) textbox per l'inserimento variabili di calcolo: Fmax (in Hz) = frequenza massima di calcolo e grafica; s (in Hz) = passo di calcolo

4)pulsante "Ampiezza" ; avvia il calcolo e la presentazione della risposta in ampiezza ( curva blu )

5) label indicatori dei valori calcolati dei componenti il filtro: L in Hy e C in Farad

6) tracciato cartesiano: ascisse su 40 divisioni tra f = 0 e Fmax; ordinate per curva ampiezza da 0 a - 40 dB su 20 divisioni, ordinate per curva di fase su 20 divisioni per 20°/div.

7) pulsante " Fase " : consente il tracciamento della curva di fase nell'intervallo di frequenza tra 0 e Fmax (curva rossa)

8) pulsante di reset generale su calcoli e curve.
Se non si interviene con reset tutte le curve si sovrappongono, cosa a volte utile per un confronto tra i diversi profili delle curve stesse come avremo modo di vedere in seguito.

Il file eseguibile in VB6 è disponibile al link : PBndPexe

3)Esempio di calcolo per filtro passa banda tipo Butterworth

Si voglia calcolare un filtro passa banda con le seguenti caratteristiche:
a) tipo Butterworth
b) frequenze di taglio f1 = 5000 Hz; f2 = 10000 Hz
c) resistenza di terminazione R = 1500 ohm
e) presentazione delle curve tra f = 0 a Fmax = 20000 Hz
f) passo di calcolo S = 1 Hz
I dati impostati e il risultato in termini di calcolo dei componenti L; C del filtro sono mostrati in figura 2:

figura 2
I valori calcolati dei componenti sono:
L1 = 95.54 mH; L2 = 23.88 mH; C1 = 5307 pF; C2 = 21231 pF .
I grafici dell'andamento della tensione in uscita, in ampiezza e fase, in funzione della frequenza, sono mostrati in figura 3:

figura 3

4)Esempio di calcolo per filtro passa banda tipo Chebyschev

Si voglia calcolare un filtro passa banda con le seguenti caratteristiche:
a) tipo Chebyschev
b) frequenze di taglio f1 = 5000 Hz; f2 = 10000 Hz
c) resistenza di terminazione R = 1500 ohm
d) presentazione delle curve tra f = 0 a Fmax = 20000 Hz
e) passo di calcolo S = 1 Hz
I dati impostati e il risultato in termini di calcolo dei componenti L; C del filtro sono mostrati in figura 4:

figura 4
I valori calcolati dei componenti sono:
L1 = 47.77 mH; L2 = 11.94 mH; C1 = 10625 pF; C2 = 42468 pF .


I grafici dell'andamento della tensione in uscita, in ampiezza e fase, in funzione della frequenza, sono mostrati in figura 5:

figura 5

5)Comparazione tra passa banda tipo Butterworth e tipo Chebyschev

Con gli stesi valori di f1; f2; R; Fmax; S, degli esempi precedenti, si confrontano in figura 6 le curve dell'andamento delle tensioni d'uscita dei due filtri:_

figura 6




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