مدار آپ امپ فیلتر فعال (Active Filter Op-Amp Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :

مدار آپ امپ فیلتر فعال (Active Filter Op-Amp Circuit) :

فیلترهای فعال (Active Filters) از آپ امپ ها به همراه مقاومت ها و خازن ها برای پیاده سازی توابع فیلتر (پایین گذر، بالاگذر، میان گذر و ...) استفاده می کنند. استفاده از آپ امپ مزایای متعددی نسبت به فیلترهای غیرفعال دارد: امکان بهره دهی (تقویت سیگنال)، امپدانس ورودی بالا و امپدانس خروجی پایین، و عدم نیاز به سلف (که در فرکانس های پایین حجیم و گران است).

توپولوژی های رایج:

⭐ سالن-کی (Sallen-Key): یک توپولوژی بسیار محبوب برای فیلترهای مرتبه دوم. با یک آپ امپ، دو مقاومت و دو خازن می توان فیلترهای پایین گذر، بالاگذر و میان گذر طراحی کرد. این توپولوژی ساده است و حساسیت کمی به تلورانس قطعات دارد.

⭐ فیدبک چندگانه (MFB - Multiple Feedback): یک توپولوژی دیگر که معمولا برای فیلترهای میان گذر با بهره و Q قابل تنظیم استفاده می شود.

⭐ فیلترهای حالت متغیر (State Variable Filters): از چند آپ امپ استفاده می کنند و می توانند همزمان خروجی های پایین گذر، بالاگذر و میان گذر ارائه دهند. این فیلترها بسیار انعطاف پذیرند اما پیچیدگی بیشتری دارند.

مزایا:

⭐ امکان دستیابی به بهره دلخواه.

⭐ عدم استفاده از سلف.

⭐ امکان طراحی فیلترهای با Q بالا و شیب تند.

⭐ ایزولاسیون بین طبقات (به دلیل امپدانس خروجی پایین).

کاربردها:

⭐ پردازش سیگنال های صوتی (اکولایزرها).

⭐ فیلترهای ضد آلیاسینگ (Anti-aliasing) قبل از ADC.

⭐ فیلترهای بازسازی (Reconstruction) بعد از DAC.

⭐ مدارهای مخابراتی و کنترلی.