50 (141)

Szkoła Konstruktorów

poniżej 300Hz. W tym przypadku nie ma już problemu z filtrem 300Hz, pokazanego na rysunku F. Łatwo też ustalić wzmocnienie równe 10.

Jeden z uczestników zauważył też, że zadanie można zrealizować bez dodatkowego wzmacniacza operacyjnego, dodając w przedwzmacniaczu jeden kondensator i dobierając wartości elementów, zaznaczonych na Rys- ^F rysunku H kolorem niebieskim.

Owszem, jest to możliwe, o ile wzmacniacz ten ma wystarczający zapas wzmocnienia, a prawdopodobnie ma.

W każdym z omawianych przypadków procedura obliczeniowa wyglądałaby następująco:

-    najpierw trzeba zdecydować o wartości rezystorów Rl, R2, by uzyskać wzmocnienie równe 10.

-    dobrać C1, by częstotliwość graniczna RIC1 wyniosła 4kHz

-    dobrać C2, by częstotliwość graniczna R2C2 wyniosła 300Hz.

Obliczając pojemności, można skorzystać ze wzoru: f= 1/271

co po przekształceniu daje C = 1/2ti w praktyce:

C = 0,16/Rf

30 Hz

300Hz

wzmocnienie 10x pasmo 300Hz...4kHz

Rys. G

©-

C5

100|i

C1

56n

u

Rys. K

Rys. H

Po obliczeniu należało przyjąć najbliższe wartości kondensatorów z szeregu. Można wykorzystać najpopularniejsze wartości z szeregu E6, czyli wielokrotności:

1; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8.

Ewentualny błąd, co najwyżej kilkunasto-procentowy, w takim zastosowaniu nie ma znaczenia i nic trzeba było martwić się o tolerancję. Jak zwykle zapominalscy poprzestali na podaniu wyniku obliczeń, a nie nominału -O kondensatora z popularnego szeregu, a z drugiej strony jeden Kolega niepotrzebnie zaproponował połączenie trzech kondensatorów, żeby uzyskać wyliczoną pojemność.

Owszem, gdyby to był jakiś precyzyjny filtr do układu pomiarowego, należałoby pomyśleć o tolerancji kondensatorów, ale wtedy prawdopodobnie należałoby najpierw założyć wartości pojemności, a potem liczyć wartości rezystorów. To jednak inny, szerszy temat. Wydaje się, że

-Cl

₊4n7

£1 310R

R 7

I

C2

R3+

18k0'

o-r+Tc-hj I^-0" -

+

6ND 6N0 Gr-łO Rys. J

optymalnym rozwiązaniem zadania jest układ z rysunku G, choć w praktyce warto byłoby połączyć rozwiązania z rysunków G i H, by uzyskać bardziej strome zbocza

Muszę też wspomnieć, że dwóch uczestników uznało, że taki wzmacniacz ma być klasycznym filtrem pasmowym (z wielokrotnym sprzężeniem zwrotnym - multiple feedback), o schemacie jak na rysunku rysunku J. Po pierwsze wartości elementów podane w obu propozycjach nie pozwalają zrealizować filtru

0    parametrach postawionych w zadaniu. Po drugie, takie rozwiązania stosuje się wtedy, gdy trzeba zrealizować filtr o znacznej dobroci. Natomiast w naszym zadaniu pasmo jest szerokie i ewentualny klasyczny filtr pasmowy miałby dobroć mniejszą od jedności. W tym przypadku należy ograniczać pasmo w klasyczny sposób, przedstawiony na poprzednich rysunkach.

Niektórzy rozbudowali układ, jak pokazują rysunki K, L. W każdym razie większość nadesłanych odpowiedzi była prawidłowa. Za zadanie Policzl64 nagrody otrzymują: Zbigniew Szarycz - Gdynia,

Marian Caruk - Lubań

1    dla zachęty

Paweł Paszkiewicz - Poznań.

Wszystkich uczestników dopisuję do listy kandydatów na bezpłatne prenumeraty.

50

Marzec2010 Elektronika dla Wszystkich