Делитель и фильтр нижних частот вместе

Question

Иеремия Роуз

Я использую следующую схему для двух целей:

В качестве делителя напряжения, чтобы уменьшить выходной сигнал датчика постоянного тока до диапазона, подходящего для моего АЦП.
В качестве фильтра нижних частот для удаления высокочастотного шума из сигнала.

Это прекрасно работает, но мой выбор значений компонентов в основном был методом проб и ошибок, поэтому у меня есть несколько вопросов:

Как называется этот тип цепи? Это фильтр нижних частот, делитель напряжения или и то, и другое?
Что такое уравнение для $f_c$ (частота среза) для этой схемы и как она получается?
Какое выходное сопротивление $Z_{out}$ схемы с точки зрения $R_1$ , $R_2$ и $C_1$ ?
Если дизайн требует определенного $f_c$ , $Z_{out}$ и округ Колумбия $\frac{V_{out}}{V_{in}}$ , можно ли вывести простые уравнения для $R_1$ , $R_2$ и $C_1$ с точки зрения этих?

ХатимБ · Answer 1

Не то, чтобы я в курсе, назовите это делителем напряжения с фильтром :)
$fc=\frac{(R_1+R_2)\sqrt{(10^{3/10}-1)}}{2\pi*R_1*R_2*C_1}\approx \frac{(R_1+R_2)}{2\pi*R_1*R_2*C_1}$
$R_1//R_2//C_1$
Есть и другие соображения, которые необходимо учитывать. В вашем случае, например, скорость преобразования (время, необходимое для зарядки внутреннего конденсатора выборки АЦП), которая повлияет на максимальное последовательное сопротивление, максимальное напряжение Vin и так далее.

Иеремия Роуз · Answer 2

Ответы на 4) таковы:

$R_1 = \frac{V_{in} R_{out}}{V_{out}}$

$R_2 = \frac{V_{in} R_{out}}{V_{in} - V_{out}}$

$C_1 = \frac{1}{2 \pi f_c R_{out}}$

Где $R_{out}$ выходное сопротивление постоянного тока ( $\omega = 0$ ) и $f_c$ частота среза нижних частот.

Бимпельрекки · Answer 3

1) Я называю это делителем напряжения с крышкой фильтра. Насколько я знаю, у него нет специального названия.

2) $f_c = \frac{1}{2\pi * (R_1//R_2) * C_1}$

Где $R_1//R_2$ это значение, которое вы получаете, когда $R_1$ и $R_2$ находятся параллельно

3) можно ответить, изучив базовую теорию сетей. Это объясняется в любом учебнике по электронике или электронным сетям.

4) да, изучив то, что упомянуто в пункте 3)