Κυκλώματα φίλτρου εγκοπής με λεπτομέρειες σχεδίασης

Σε αυτό το άρθρο περνάμε μια λεπτομερή συζήτηση σχετικά με το πώς να σχεδιάζουμε φίλτρα εγκοπής με ακριβή κεντρική συχνότητα και για μέγιστο αντίκτυπο.

Όπου χρησιμοποιούνται φίλτρο Notch

Τα κυκλώματα φίλτρου εγκοπής χρησιμοποιούνται συνήθως για καταστολή, ακύρωση ή ακύρωση συγκεκριμένου εύρους συχνοτήτων προκειμένου να αποφευχθεί ενοχλητική ή ανεπιθύμητη παρεμβολή εντός μιας διαμόρφωσης κυκλώματος.

Καθίσταται ειδικά χρήσιμο σε ευαίσθητο εξοπλισμό ήχου, όπως ενισχυτές, ραδιοφωνικούς δέκτες, όπου απαιτείται ένας απλός ή ένας επιλεγμένος αριθμός ανεπιθύμητων παρεμβολών συχνοτήτων για να εξαλειφθούν με ένα απλό μέσο.

Τα ενεργά φίλτρα εγκοπής χρησιμοποιήθηκαν ενεργά τις προηγούμενες δεκαετίες για εφαρμογές ενισχυτή και ήχου για την εξάλειψη των παρεμβολών των 50 και 60 Hz. Αυτά τα δίκτυα ήταν αν και κάπως αμήχανα από την άποψη του συντονισμού, της ισορροπίας και της συνέπειας της συχνότητας κεντρικής εγκοπής (f0).

Με την εισαγωγή των σύγχρονων ενισχυτών υψηλής ταχύτητας, έγινε επιτακτική ανάγκη να δημιουργηθούν συμβατά φίλτρα εγκοπής υψηλής ταχύτητας που θα μπορούσαν να εφαρμοστούν για το χειρισμό φιλτραρίσματος συχνότητας εγκοπών υψηλής ταχύτητας με αποδοτικό ρυθμό.

Εδώ θα προσπαθήσουμε να διερευνήσουμε τις δυνατότητες και τις σχετικές πολυπλοκότητες που σχετίζονται με την κατασκευή φίλτρων υψηλής εγκοπής.

Σημαντικά χαρακτηριστικά

Πριν εξερευνήσετε το θέμα ας συνοψίσουμε πρώτα τα σημαντικά χαρακτηριστικά που μπορεί να απαιτούνται αυστηρά κατά το σχεδιασμό των προτεινόμενων φίλτρων εγκοπών υψηλής ταχύτητας.

1) Η απόκλιση του μηδενικού βάθους που υποδεικνύεται στην προσομοίωση σχήματος 1 μπορεί να μην είναι πρακτικά εφικτή, τα πιο αποτελεσματικά επιτεύξιμα αποτελέσματα δεν θα μπορούσαν να είναι πάνω από 40 ή 50dB.

2) Επομένως, πρέπει να γίνει κατανοητό ότι ο πιο σημαντικός παράγοντας που πρέπει να βελτιωθεί είναι η κεντρική συχνότητα και το Q, και ο σχεδιαστής θα πρέπει να εστιάσει σε αυτό αντί για το βάθος της εγκοπής. Ο κύριος στόχος κατά τη δημιουργία ενός σχεδιασμού φίλτρου εγκοπής θα πρέπει να είναι το επίπεδο απόρριψης της ανεπιθύμητης συχνότητας παρεμβολής, αυτό πρέπει να είναι βέλτιστο.

3) Το παραπάνω ζήτημα μπορεί να επιλυθεί βέλτιστα προτιμώντας τις καλύτερες τιμές για τα στοιχεία R και C, τα οποία μπορούν να εφαρμοστούν σωστά χρησιμοποιώντας την αριθμομηχανή RC που φαίνεται στην Αναφορά 1, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατάλληλη αναγνώριση των R0 και C0 για μια συγκεκριμένη εφαρμογή σχεδιασμού φίλτρου εγκοπής.

Τα ακόλουθα δεδομένα θα διερευνήσουν και θα βοηθήσουν στην κατανόηση του σχεδιασμού ορισμένων διαλογικών τοπολογιών φίλτρων εγκοπών

Φίλτρο Twin-T Notch

Η διαμόρφωση φίλτρου Twin-T που φαίνεται στο σχήμα3 φαίνεται αρκετά ενδιαφέρουσα λόγω της καλής απόδοσής της και της εμπλοκής ενός μόνο opamp στο σχεδιασμό.

Σχηματικός

Παρόλο που το παραπάνω υποδεικνυόμενο κύκλωμα φίλτρου εγκοπής είναι αρκετά αποτελεσματικό, μπορεί να έχει ορισμένα μειονεκτήματα λόγω της εξαιρετικής απλότητας που φέρει, όπως δίνεται παρακάτω:

Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί 6 εξαρτήματα ακριβείας για το συντονισμό του, όπου μερικά από αυτά για την επίτευξη αναλογιών των άλλων. Εάν πρέπει να αποφευχθεί αυτή η επιπλοκή, το κύκλωμα ενδέχεται να απαιτεί την συμπερίληψη 8 πρόσθετων εξαρτημάτων ακριβείας, όπως R0 / 2 = 2nos του R0 παράλληλα και 2 σε C0 = 2 nos του C0 παράλληλα.

Η τοπολογία Twin-T δεν λειτουργεί εύκολα με μεμονωμένα τροφοδοτικά και δεν συμμορφώνεται με πλήρεις διαφορικούς ενισχυτές.

Το εύρος των τιμών της αντίστασης συνεχίζει να αυξάνεται λόγω του RQ<< R0 necessity which in turn may influence on the level of depth of the desired center frequency.

Ωστόσο, ακόμη και με τις παραπάνω ταλαιπωρίες, εάν ο χρήστης καταφέρει να βελτιστοποιήσει τη σχεδίαση με υψηλής ποιότητας ακριβή εξαρτήματα, μπορεί να αναμένεται και να εφαρμοστεί ένα λογικά αποτελεσματικό φιλτράρισμα για τη δεδομένη εφαρμογή.

Το φίλτρο Fly Notch

Το Σχήμα 4 δείχνει το σχέδιο φίλτρου Fliege Notch, το οποίο προσδιορίζει μερικά διαφορετικά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με το αντίστοιχο Twin-T, όπως περιγράφεται παρακάτω:

1) Ενσωματώνει μόνο μερικά εξαρτήματα ακριβείας με τη μορφή Rs και Cs, προκειμένου να επιτευχθεί ένας ακριβής συντονισμός κεντρικής συχνότητας.

2) Μία αξιοσημείωτη πτυχή αυτού του σχεδιασμού είναι ότι επιτρέπει μικρές ανακρίβειες εντός των εξαρτημάτων και των ρυθμίσεων χωρίς να επηρεάζεται το βάθος του σημείου εγκοπής, αν και η κεντρική συχνότητα θα μπορούσε να αλλάξει λίγο ανάλογα.

3) Θα βρείτε μερικές αντιστάσεις υπεύθυνες για τον διακριτό προσδιορισμό της κεντρικής συχνότητας των οποίων οι τιμές ενδέχεται να μην είναι εξαιρετικά κρίσιμες

4) Η διαμόρφωση επιτρέπει τη ρύθμιση της κεντρικής συχνότητας με ένα λογικά στενό εύρος χωρίς να επηρεάζεται το βάθος εγκοπής σε σημαντικό επίπεδο.

Ωστόσο, το αρνητικό σε αυτό το παιχνίδι είναι η χρήση δύο opamps, και παρόλα αυτά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί με διαφορικούς ενισχυτές.

Αποτελέσματα προσομοιώσεων

Οι προσομοιώσεις πραγματοποιήθηκαν αρχικά με τις πιο κατάλληλες εκδόσεις opamp. Οι πραγματικές εκδόσεις opamp αμέσως μετά τη χρήση, οι οποίες δημιούργησαν αποτελέσματα συγκρίσιμα με αυτά που εντοπίστηκαν στο εργαστήριο.

Ο Πίνακας 1 δείχνει τις τιμές συνιστωσών που χρησιμοποιήθηκαν για το σχηματικό σχήμα στο Σχήμα 4. Φαινόταν να μην έχει νόημα κατά τη διεξαγωγή προσομοιώσεων σε ή πάνω από 10 MHz κυρίως επειδή οι εργαστηριακές δοκιμές διεξήχθησαν ουσιαστικά ως εκκίνηση και το 1 MHz ήταν την κορυφαία συχνότητα όπου χρειάστηκε να εφαρμοστεί ένα φίλτρο εγκοπής.

Μια λέξη σχετικά με τους πυκνωτές : Παρά το γεγονός ότι η χωρητικότητα είναι απλώς ένας «αριθμός» για προσομοιώσεις, οι πραγματικοί πυκνωτές είναι σχεδιασμένοι από μοναδικά διηλεκτρικά στοιχεία.

Για 10 kHz, η αντίσταση τιμής αντίστασης υποχρέωσε τον πυκνωτή σε τιμή 10 nF. Αν και αυτό έκανε το τέχνασμα σωστά στο demo, ζήτησε προσαρμογή από ένα διηλεκτρικό NPO σε ένα διηλεκτρικό X7R στο εργαστήριο που προκάλεσε την πτώση του φίλτρου εγκοπής με το χαρακτηριστικό του.

Οι προδιαγραφές των πυκνωτών 10-nF που εφαρμόστηκαν ήταν πολύ κοντά στην αξία, με αποτέλεσμα η μείωση του βάθους εγκοπής να ευθύνεται κυρίως λόγω κακής διηλεκτρικής. Το κύκλωμα αναγκάστηκε να επανέλθει στις απόψεις για Q = 10 και χρησιμοποιήθηκε 3-MΩ για R0.

Για κυκλώματα πραγματικού κόσμου, συνιστάται να τηρείτε τους πυκνωτές NPO. Οι τιμές απαίτησης στον Πίνακα 1 θεωρήθηκαν καλή επιλογή εξίσου σε προσομοιώσεις και στην ανάπτυξη εργαστηρίου.

Στην αρχή, οι προσομοιώσεις πραγματοποιήθηκαν χωρίς το ποτενσιόμετρο 1-kΩ (οι δύο σταθερές αντιστάσεις 1-kΩ συσχετίστηκαν ειδικά σε συγχρονισμό και με τη μη αναστρέψιμη είσοδο του κάτω opamp).

Οι έξοδοι επίδειξης παρουσιάζονται στο Σχήμα 5. Θα βρείτε 9 κομμάτια αποτελεσμάτων στο Σχήμα 5, ωστόσο μπορεί να βρείτε τις κυματομορφές ανά τιμή Q να επικαλύπτονται με αυτές στις άλλες συχνότητες.

Υπολογισμός συχνότητας κέντρου

Η κεντρική συχνότητα σε κάθε περίπτωση είναι μέτρια πάνω από ένα στόχο δομής 10 kHz, 100 kHz ή 1 MHz. Αυτό μπορεί να είναι τόσο κοντά όσο ένας προγραμματιστής μπορεί να αποκτήσει με μια αποδεκτή αντίσταση E96 και πυκνωτή E12.

Σκεφτείτε την κατάσταση χρησιμοποιώντας μια εγκοπή 100 kHz:

f = 1 / 2πR0C0 = 1 / 2π x 1,58k x 1nF = 100,731 kHz

Όπως μπορεί να φανεί, το αποτέλεσμα φαίνεται ελαφρώς του σήματος, αυτό μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω και να πλησιάσει την απαιτούμενη τιμή εάν ο πυκνωτής 1nF τροποποιηθεί με έναν τυπικό πυκνωτή τιμής E24, όπως φαίνεται παρακάτω:

f = 1 / 2π
x 4,42k x 360 pF = 100,022 kHz, φαίνεται πολύ καλύτερα

Η χρήση πυκνωτών έκδοσης E24 μπορεί να επιφέρει πολύ πιο ακριβείς κεντρικές συχνότητες τις περισσότερες φορές, αλλά κατά κάποιον τρόπο η απόκτηση των ποσοτήτων της σειράς E24 μπορεί να είναι ένα υψηλό κόστος (και αδικαιολόγητα) γενικά έξοδα σε πολλά εργαστήρια.

Αν και θα μπορούσε να είναι βολικό να αξιολογηθούν οι τιμές πυκνωτών E24 σε υπόθεση, στον πραγματικό κόσμο η πλειονότητα αυτών σχεδόν ποτέ δεν έχει εφαρμοστεί, καθώς και έχουν εκτεταμένους χρόνους εκτέλεσης που σχετίζονται με αυτές. Θα ανακαλύψετε λιγότερο περίπλοκες προτιμήσεις για την αγορά τιμών πυκνωτή E24.

Η διεξοδική αξιολόγηση του Σχήματος 5 καθορίζει ότι η εγκοπή χάνει την κεντρική συχνότητα κατά ένα μέτριο ποσό. Σε χαμηλότερες τιμές Q, μπορείτε να βρείτε ακόμη σημαντική ακύρωση της καθορισμένης συχνότητας εγκοπής.

Σε περίπτωση που η απόρριψη δεν είναι ικανοποιητική, τότε ίσως θελήσετε να τροποποιήσετε το φίλτρο εγκοπής.

Και πάλι, εξετάζοντας το σενάριο των 100 kHz, παρατηρούμε ότι η αντίδραση περίπου 100 kHz επεκτείνεται στο Σχήμα 6.

Η συλλογή κυματομορφών προς τα αριστερά και δεξιά της κεντρικής συχνότητας (100,731 kHz) αντιστοιχεί σε αντιδράσεις φίλτρου, μόλις το ποτενσιόμετρο 1-kΩ τοποθετηθεί και τροποποιηθεί σε βήματα 1%.

Κάθε φορά που το ποτενσιόμετρο συντονίζεται στα μισά του δρόμου, το φίλτρο εγκοπής απορρίπτει συχνότητες στην ακριβή συχνότητα του πυρήνα.

Ο βαθμός της προσομοιωμένης εγκοπής είναι στην πραγματικότητα της τάξης των 95 dB, ωστόσο αυτό απλά δεν υποτίθεται ότι υλοποιείται στη φυσική οντότητα.

Η ευθυγράμμιση 1% του ποτενσιόμετρου τοποθετεί μια εγκοπή που συνήθως υπερβαίνει τα 40 dB κατ 'ευθείαν στην προτιμώμενη συχνότητα.

Για άλλη μια φορά, αυτό μπορεί πραγματικά να είναι το καλύτερο σενάριο όταν γίνεται με ιδανικά στοιχεία, ωστόσο τα εργαστηριακά δεδομένα δείχνουν πιο ακριβή σε χαμηλότερες συχνότητες (10 και 100 kHz).

Το σχήμα 6 καθορίζει ότι πρέπει να επιτύχετε πολύ πιο κοντά στην ακριβή συχνότητα με τα R0 και C0 από την αρχή. Καθώς το ποτενσιόμετρο μπορεί να είναι σε θέση να διορθώσει τις συχνότητες σε ένα εκτεταμένο φάσμα, το βάθος της εγκοπής θα μπορούσε να υποβαθμιστεί.

Σε ένα μέτριο εύρος (± 1%), μπορεί κανείς να επιτύχει 100: 1 απόρριψη της κακής συχνότητας, ωστόσο σε ένα αυξημένο εύρος (± 10%), είναι δυνατή μόνο μια απόρριψη 10: 1.

Αποτελέσματα εργαστηρίου

Εφαρμόστηκε ένας πίνακας αξιολόγησης THS4032 για να συγκεντρώσει το κύκλωμα στο Σχήμα 4.

Είναι στην πραγματικότητα μια δομή γενικής χρήσης που χρησιμοποιεί μόνο 3 άλτες μαζί με το traceto οριστικοποιεί το κύκλωμα.

Εφαρμόστηκαν οι συνιστώσες ποσότητες στον Πίνακα 1, ξεκινώντας από αυτές που πιθανότατα θα προκαλούσαν συχνότητα 1 MHz.

Το κίνητρο ήταν να αναζητήσουν κανονισμούς εύρους ζώνης / ρυθμού λειτουργίας στα 1 MHz και να ελέγξουν σε πιο προσιτές ή υψηλότερες συχνότητες όπως απαιτείται.

Αποτελέσματα στα 1 MHz

Το Σχήμα 7 σημαίνει ότι μπορείτε να λάβετε έναν αριθμό συγκεκριμένων αντιδράσεων εύρους ζώνης ή / και ταχύτητας στα 1 MHz. Η κυματομορφή της αντίδρασης σε ένα Q 100 εμφανίζει απλώς ένα κυματισμό όπου η εγκοπή μπορεί να υπάρχει.

Σε Q του 10, υπάρχει μόνο εγκοπή 10-dB και εγκοπή 30-dB στο Q του 1.

Φαίνεται ότι τα φίλτρα εγκοπής δεν είναι σε θέση να επιτύχουν τόσο υψηλή συχνότητα όσο θα περίμενε κανείς, ωστόσο το THS4032 είναι απλά μια συσκευή 100-MHz.

Είναι φυσικό να προβλέψουμε ανώτερη λειτουργικότητα από εξαρτήματα με βελτιωμένο εύρος ζώνης απόκτησης ενότητας. Η σταθερότητα του κέρδους ενότητας είναι κρίσιμη, για τον λόγο ότι η τοπολογία του Fliege έχει σταθερό κέρδος ενότητας.

Όταν ο δημιουργός ελπίζει να εκτιμήσει με ακρίβεια ποιο εύρος ζώνης είναι απαραίτητο για μια εγκοπή σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, ένα σωστό μέρος για να το κάνετε είναι ο συνδυασμός κέρδους / εύρους ζώνης όπως παρουσιάζεται στο φύλλο δεδομένων, ο οποίος θα πρέπει να είναι εκατό φορές την κεντρική συχνότητα της εγκοπής.

Μπορεί να αναμένεται συμπληρωματικό εύρος ζώνης για αυξημένες τιμές Q. Μπορείτε να βρείτε έναν βαθμό απόκλισης συχνότητας του κέντρου εγκοπής καθώς τροποποιείται το Q.

Αυτό είναι ακριβώς ίδιο με τη μετάβαση συχνότητας που παρατηρήθηκε για τα φίλτρα ζώνης.

Η μετάβαση συχνότητας είναι χαμηλότερη για τα φίλτρα εγκοπής που εφαρμόζονται στα 100 kHz και τα 10 kHz, όπως ορίζεται στο Σχήμα 8 και τελικά στο Σχήμα 10.

Δεδομένα στα 100 kHz

Οι ποσότητες τμημάτων από τον Πίνακα 1 στη συνέχεια συνηθίστηκαν να δημιουργούν φίλτρα εγκοπής 100 kHz με διαφορετικά Qs.

Τα δεδομένα παρουσιάζονται στο Σχήμα 8. Φαίνεται ξεκάθαρα ότι τα λειτουργικά φίλτρα εγκοπής συνήθως αναπτύσσονται με κεντρική συχνότητα 100 kHz, παρά το γεγονός ότι το βάθος εγκοπής είναι σημαντικά μικρότερο σε μεγαλύτερες τιμές του Q.

Λάβετε υπόψη, ωστόσο, ότι ο στόχος διαμόρφωσης που αναφέρεται εδώ είναι 100-kHz και όχι 97-kHz-εγκοπή.

Οι τιμές ανταλλακτικών που προτιμήθηκαν ήταν οι ίδιες όπως και για την προσομοίωση, επομένως η συχνότητα του κέντρου εγκοπής πρέπει να είναι τεχνικά στα 100,731 kHz, ωστόσο η επίδραση εξηγείται από τα εξαρτήματα που περιλαμβάνονται στο σχεδιασμό του εργαστηρίου.

Η μέση τιμή της κατάταξης πυκνωτών 1000-pF ήταν 1030 pF και της κατάστασης αντίστασης 1,58-kΩ ήταν 1,583 kΩ.

Κάθε φορά που η κεντρική συχνότητα επεξεργάζεται χρησιμοποιώντας αυτές τις τιμές, φτάνει στα 97,14 kHz. Παρόλα αυτά, τα συγκεκριμένα μέρη δεν μπορούσαν να προσδιοριστούν (ο πίνακας ήταν εξαιρετικά ευαίσθητος).

Υπό την προϋπόθεση ότι οι πυκνωτές είναι ισοδύναμοι, μπορεί να είναι εύκολο να αυξηθεί μέσω ορισμένων συμβατικών τιμών αντίστασης E96 για να επιτευχθούν αποτελέσματα αυστηρότερα στα 100 kHz.

Περιττό να πούμε, αυτό πιθανότατα δεν θα ήταν εναλλακτική στην παραγωγή μεγάλου όγκου, όπου οι πυκνωτές 10% θα μπορούσαν ενδεχομένως να προέρχονται από σχεδόν οποιοδήποτε πακέτο και πιθανώς από διαφορετικούς κατασκευαστές.

Η επιλογή των κεντρικών συχνοτήτων θα γίνεται σύμφωνα με τις ανοχές των R0 και C0, κάτι που είναι άσχημα νέα σε περίπτωση που απαιτείται υψηλή εγκοπή Q.

Υπάρχουν 3 μέθοδοι αντιμετώπισης αυτού:

Αγοράστε αντιστάσεις και πυκνωτές υψηλής ακρίβειας

ελαχιστοποιήστε την προδιαγραφή Q και διευθετήστε για μικρότερη απόρριψη της ανεπιθύμητης συχνότητας ή

τελειοποιήστε το κύκλωμα (που είχε μελετηθεί στη συνέχεια).

Αυτήν τη στιγμή, το κύκλωμα φαίνεται να είναι εξατομικευμένο για να λαμβάνει Q 10, και ποτενσιόμετρο 1-kΩ ενσωματωμένο για συντονισμό της κεντρικής συχνότητας (όπως αποκαλύπτεται στο Σχήμα 4).

Στην πραγματική διάταξη, η προτιμώμενη τιμή ποτενσιόμετρου θα πρέπει να είναι λίγο μεγαλύτερη από το απαιτούμενο εύρος για την κάλυψη του πλήρους εύρους των κεντρικών συχνοτήτων όσο το δυνατόν περισσότερο, ακόμη και με τη χειρότερη περίπτωση ανοχών R0 και C0.

Αυτό δεν είχε επιτευχθεί σε αυτό το σημείο, επειδή αυτό ήταν ένα παράδειγμα ανάλυσης δυνατοτήτων και το 1 kΩ ήταν η πιο ανταγωνιστική ποιότητα ποτενσιόμετρου που είναι προσβάσιμη στο εργαστήριο.

Όταν το κύκλωμα ρυθμίστηκε και συντονίστηκε για κεντρική συχνότητα 100 kHz όπως περιγράφεται στο Σχήμα 9, το επίπεδο εγκοπής υποβαθμίστηκε από 32 dB σε 14 dB.

Λάβετε υπόψη ότι αυτό το βάθος εγκοπής θα μπορούσε ενδεχομένως να ενισχυθεί δραματικά παρέχοντας το προκαταρκτικό σφιχτό στην καλύτερη κατάλληλη τιμή.

Το ποτενσιόμετρο προορίζεται να τροποποιηθεί αποκλειστικά σε μια μέτρια περιοχή κεντρικών συχνοτήτων.

Ωστόσο, μια απόρριψη 5: 1 μιας ανεπιθύμητης συχνότητας είναι αξιόπιστη και θα μπορούσε κάλλιστα να είναι επαρκής για πολλή χρήση. Πολύ πιο κρίσιμα προγράμματα μπορούν αναμφισβήτητα να απαιτούν ανταλλακτικά υψηλής ακρίβειας.

Οι περιορισμοί εύρους ζώνης του ενισχυτή, που έχουν τη δυνατότητα να υποβαθμίσουν επιπλέον το συντονισμένο μέγεθος εγκοπής, μπορεί επίσης να είναι υπεύθυνοι για τη διακοπή του βαθμού εγκοπής από το να είναι τόσο μικρό όσο εφικτό. Έχοντας αυτό υπόψη, το κύκλωμα προσαρμόστηκε ξανά για μια κεντρική συχνότητα 10 kHz.

Αποτελέσματα στα 10 kHz

Το Σχήμα 10 καθορίζει ότι η κοιλάδα εγκοπής για ένα Q του 10 έχει αυξηθεί στα 32 dB, κάτι που θα μπορούσε να είναι αυτό που μπορείτε να προβλέψετε από μια κεντρική συχνότητα έκπτωση 4% από την προσομοίωση (Σχήμα 6).

Το opamp μείωσε χωρίς αμφιβολία το βάθος εγκοπής σε κεντρική συχνότητα 100 kHz! Μια εγκοπή 32-dB είναι μια ακύρωση 40: 1, η οποία θα μπορούσε να είναι αρκετά καλή.

Επομένως, παρά τα εξαρτήματα που δημιούργησαν ένα προκαταρκτικό σφάλμα 4%, ήταν εύκολο να βγάλουμε μια εγκοπή 32-dB στην πιο επιθυμητή κεντρική συχνότητα.

Τα δυσάρεστα νέα είναι το γεγονός ότι για να αποφευχθούν οι περιορισμοί εύρους ζώνης opamp, η υψηλότερη δυνατή συχνότητα εγκοπής που μπορεί να γίνει με ένα opamp 100 MHz είναι περίπου 10 και 100 kHz.

Όταν πρόκειται για φίλτρα εγκοπής, το 'υψηλής ταχύτητας' θεωρείται συνεπώς γνήσιο σε εκατοντάδες κιλά.

Μια εξαιρετική πρακτική εφαρμογή για φίλτρα εγκοπής 10-kHz είναι οι δέκτες AM (μεσαίου κύματος), στους οποίους ο φορέας από γειτονικούς σταθμούς δημιουργεί ένα δυνατό θόρυβο 10-kHz στον ήχο, ειδικά κατά τη διάρκεια της νύχτας. Αυτό θα μπορούσε σίγουρα να τρίψει στα νεύρα, ενώ ο συντονισμός είναι συνεχής.

Το Σχήμα 11 εμφανίζει το ηχητικό φάσμα ενός σταθμού χωρίς τη χρήση και τη χρήση της εγκοπής 10-kHz. Παρατηρήστε ότι ο θόρυβος των 10 kHz είναι το πιο δυνατό τμήμα του ήχου που λαμβάνεται (Εικόνα 11α), παρόλο που το ανθρώπινο αυτί είναι ουσιαστικά λιγότερο ευαίσθητο σε αυτό.

Αυτό το εύρος ήχου καταγράφηκε τη νύχτα σε έναν κοντινό σταθμό που έλαβε δύο ισχυρούς σταθμούς και στις δύο πλευρές. Οι προδιαγραφές FCC επιτρέπουν κάποια διακύμανση των μεταφορέων σταθμών.

Για το λόγο αυτό, οι μέτριες παγίδες στη συχνότητα του φορέα των δύο γειτονικών σταθμών είναι πιθανό να κάνουν τους θορύβους των 10 kHz ετεροδίνη, ενισχύοντας την ενοχλητική εμπειρία ακρόασης.

Κάθε φορά που εφαρμόζεται το φίλτρο εγκοπής (Σχήμα 11b), ο τόνος των 10 kHz ελαχιστοποιείται στο επίπεδο αντιστοίχισης με εκείνο της παρακείμενης διαμόρφωσης. Επιπλέον, παρατηρούνται στο φάσμα ήχου οι φορείς 20-kHz από σταθμούς 2 καναλιών μακριά και ένας τόνος 16-kHz από έναν υπερατλαντικό σταθμό.

Αυτά γενικά δεν αποτελούν μεγάλη ανησυχία, καθώς εξασθενούνται σημαντικά από τον παραλήπτη IF. Μια συχνότητα στα 20 kHz μπορεί να μην ακούγεται από τη συντριπτική πλειοψηφία των ατόμων και στις δύο περιπτώσεις.

Βιβλιογραφικές αναφορές: