Comprenda este filtro y circuito de polarización

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Hola

No tengo mucha experiencia con la electrónica y estoy tratando de entender cómo funciona este circuito y su efecto en las señales de entrada de CA.

Mi entendimiento hasta ahora es que el circuito actúa como un filtro de paso alto. Pero no estoy seguro del efecto de cambiar los valores de resistencia (diferentes para ambas resistencias).

Gracias

    
pregunta user104637

2 respuestas

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En una gran simplificación, ignorando las frecuencias de corte y la reactancia, C puede tratarse como un cortocircuito a las señales de CA y un circuito abierto a las señales de CC. Esto AC-pairs el nodo de entrada, Vi, al nodo de salida, Vo. En efecto, esto elimina cualquier componente de CC de la entrada (cuando se observa desde el punto de vista de Vo).

Las resistencias forman una red de polarización simple, que crea un divisor de voltaje entre el riel de + 2.5V y el riel de -2.5V. Dado que ambos R tienen el mismo valor de resistencia, la tensión de CC en el nodo Vo será de 0 V, siempre que no se aplique ninguna señal a Vin. Cuando se aplica una señal a Vin, la señal en Vout se centrará alrededor de la polarización de CC de 0V.

¿Qué significa todo esto para ti? Bueno, podría cambiar los valores de la resistencia para cambiar el sesgo de DC. Por ejemplo, en un sistema en el que deseaba poder medir señales de CA con algún tipo de receptor (ADC, amplificador de entrada, etc.), pero no tenía un riel negativo, puede establecer el sesgo en la mitad de la tensión de alimentación De esa manera, incluso si Vin pasara de + 1V a -1V, aún podría leerlo en su entrada.

Tenga en cuenta que si comienza a eliminar los valores de la resistencia, la frecuencia de corte cambiará. Por lo tanto, la mejor solución es mantener su frecuencia de corte lo suficientemente por debajo de su banda operativa, de manera que realmente no importa [1] más cuál es la frecuencia de corte.

[1] "realmente no importa": por ejemplo, si está intentando pasar audio, solo asegúrese de que su frecuencia de corte sea un par de órdenes de magnitud por debajo de la frecuencia de audio más baja esperada, entonces no importará cómo se ve la atenuación, ya que casi no habrá atenuación en el extremo inferior de su rango de entrada.

    
respondido por el Brendan Simpson
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El análisis simplificado es que el capacitor es de baja impedancia a altas frecuencias, alta impedancia a bajas frecuencias y circuito abierto a CC.

Este movimiento básico de la mano debería convencerte de que la salida de voltaje promedio es de 0 V y que este es un filtro de paso alto.

Ahora apliquemos un análisis más riguroso para que podamos poner algunos números en el rendimiento.

Si ignoramos el capacitor ahora podemos retirarlo y reemplazar las dos resistencias con un circuito equivalente de Thevenin. Para hacer esto, reemplazamos el circuito con una fuente de voltaje igual al voltaje visto en la unión de las resistencias a, 0V, junto con una impedancia igual a la que vería si reemplaza las fuentes de voltaje con cortocircuitos. Si tuviéramos alguna fuente actual, las reemplazaríamos por circuitos abiertos. En este caso, la impedancia es \ $ 41 \ text {k} \ Omega \ $

Colocando el condensador nuevamente en este circuito equivalente que tenemos.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Ahora podemos ver fácilmente que esto es un filtro de paso alto con ganancia

\ $ A = \ dfrac {Rth} {Rth + \ dfrac {1} {j \ cdot \ omega \ cdot C1}} = \ dfrac {Rth} {1 + j \ cdot \ omega \ cdot C \ cdot Rth} \ $

Este es un filtro de paso alto simple con frecuencia de esquina.

\ $ \ omega = \ dfrac {1} {C \ cdot Rth} \ $, \ $ f = \ dfrac {1} {2 \ dot \ pi \ cdot C \ cdot Rth} \ aprox. 38.8 Hz \ $

    
respondido por el Warren Hill

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