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Filtro passa-basso

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Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Mer 12 Mag 2010 - 21:38

Salve, sto costruendo un piccolo ampli da usare per un subwoofer basato sull'integrato TDA7265..fin qui tutto ok..
Ora mi chiedo: per bloccare le frequenze alte e lasciar passare le basse c'è bisogno di un filtro, come lo costruisco? Tra passivo e attivo c'è qualche differenza? (tranne l'alimentazione, ovvio)..
Come calcolo la frequenza di taglio? Secondo voi a che frequenza va tagliato un subwoofer?
Grazie a tutti Voi!

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Mer 12 Mag 2010 - 23:00

In rete ho trovato questo schema..taglia a 100Hz, secondo voi va bene??

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  madqwerty il Gio 13 Mag 2010 - 0:06

è un inizio Very Happy
per un sub credo ti serva una pendenza di taglio almeno doppia,
la frequenza se fosse regolabile in ambiente sarebbe meglio..

e qui parrebbe che sì Razz

(preso dal suo datasheet)
potresti studiarci un po' su.. Wink

madqwerty
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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Gio 13 Mag 2010 - 8:56

Mad quello l'ho già visto..ma volevo fare qualcosa semplice..dici che non va bene??

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Gio 13 Mag 2010 - 9:07

Esattamente Mad.
Quello è una configurazione Sallen Key con allineamento Butterworth.
Per renderlo a frequenza variabile devi sostituire le resistenze con un potenziometro doppio, in modo da variare le resistenze contemporaneamente.
In serie ad ogni via del potenziometro si usa mettere una resistenza, ovvero due uguali, per fissare la frequenza massima di taglio.
Considerato che, in questo allineamento, un condensatore è il doppio dell'altro puoi sostituirli con tre condesatori uguali, possibilmente a bassa tolleranza come le resistenze, di cui due li metterai in parallelo tra loro e collegati tra l'uscita e la prima resistenza.
Se non ricordo cazzate in questo caso la frequenza a -3dB e:
Ft= 1/[2*p*R*C*1,4]
1,4 in verita sarebbe la radice di 2
Dove R e il valore della singola resistenza e C del singolo condensatore.

PS:
Se invece voui usare un filtro del primo ordine, meno indicato, va bene anche quello che hai postato tu, la cui frequenza di taglio e:
F=1/[2*p*R*C]
Questo se l'mpedenza dello stadio di ingresso sia relativamente molto bassa e quello in uscita molto alta rispetto alla R.
Altrimenti dovresti sommare alla R l'impedenza a monte e poi fare il parallelo con l'impedenza a valle.

Fabio
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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Gio 13 Mag 2010 - 9:51

Allora: ho provato lo schema da me postato, non funziona, cioè non si sente nessun suono..solo se "faccio da antenna" si sente un poco di 50Hz, ma poi nulla..
Avendo a disposizione l'op-amp indicato da mad, vorrei provare con quello.
Fabio, è giusto ciò che hai detto, ma non ho capito molto.. Cool Cool
Seguendo quello schema, a che frequenza taglia? Dove li trovo quei cap così piccoli Crying or Very sad

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Gio 13 Mag 2010 - 10:00

@giovyy ha scritto:Allora: ho provato lo schema da me postato, non funziona, cioè non si sente nessun suono..solo se "faccio da antenna" si sente un poco di 50Hz, ma poi nulla..
Avendo a disposizione l'op-amp indicato da mad, vorrei provare con quello.
Fabio, è giusto ciò che hai detto, ma non ho capito molto.. Cool Cool
Seguendo quello schema, a che frequenza taglia? Dove li trovo quei cap così piccoli Crying or Very sad

Dipende da cosa hai collegato prima e cosa dopo, da solo certo non funziona, e soprattutto a quale altoparlante lo hai collegato.
Se sostituisci i valori nelle formule che ti ho scritto vedrai che ottieni una frequenza di circa 1kHz.
Per l'altro schema devi partire dall'impedenza minima di ingresso che il filtro deve avere che sara il valore della resistenza, dopo di che la metti nella formula inversa:
C = 1/[2*p*R*Ft*1,4]
Non ne trovo già fatto ma se trovo un po' di tempo ti metto uno schema implemetato con un potenziometro.

Fabio
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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Gio 13 Mag 2010 - 10:12

@Fabio ha scritto:
@giovyy ha scritto:Allora: ho provato lo schema da me postato, non funziona, cioè non si sente nessun suono..solo se "faccio da antenna" si sente un poco di 50Hz, ma poi nulla..
Avendo a disposizione l'op-amp indicato da mad, vorrei provare con quello.
Fabio, è giusto ciò che hai detto, ma non ho capito molto.. Cool Cool
Seguendo quello schema, a che frequenza taglia? Dove li trovo quei cap così piccoli Crying or Very sad

Dipende da cosa hai collegato prima e cosa dopo, da solo certo non funziona, e soprattutto a quale altoparlante lo hai collegato.
Se sostituisci i valori nelle formule che ti ho scritto vedrai che ottieni una frequenza di circa 1kHz.
Per l'altro schema devi partire dall'impedenza minima di ingresso che il filtro deve avere che sara il valore della resistenza, dopo di che la metti nella formula inversa:
C = 1/[2*p*R*Ft*1,4]
Non ne trovo già fatto ma se trovo un po' di tempo ti metto uno schema implemetato con un potenziometro.

Fabio non posso mettere un altro grazie, ma ti ringrazio per l'aiuto!
Ho messo una res da 1,6k e un cap da 1uF..l'ho attaccato all'mp3 e come altoparlante ho usato un subwoofer da 100W 4 Ohm..
Ok Fabio, se hai tempo..
Grazie!

Edit: nella formula, p cosa indica?

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Gio 13 Mag 2010 - 10:18

@giovyy ha scritto:

Edit: nella formula, p cosa indica?

P greco = 3,14

Intendi tra il riproduttore e l'altoparlante?
Se così è ovvio che non senti nulla hai una resitenza in serie al woofer di 1,6kOhm.
Quei valori sono per un filtro a monte del finale e a dire il vero per questo scopo la resitenza è troppo bassa.

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Gio 13 Mag 2010 - 10:28

@Fabio ha scritto:
@giovyy ha scritto:

Edit: nella formula, p cosa indica?

P greco = 3,14

Intendi tra il riproduttore e l'altoparlante?
Se così è ovvio che non senti nulla hai una resitenza in serie al woofer di 1,6kOhm.
Quei valori sono per un filtro a monte del finale.

No, intendo a monte del finale..
Ma se vorrei provare a farlo con un op-amp, la formula è sempre la stessa? Embarassed

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Gio 13 Mag 2010 - 10:33

@giovyy ha scritto:No, intendo a monte del finale..
Ma se vorrei provare a farlo con un op-amp, la formula è sempre la stessa? Embarassed

Le formule sono quelle scritte sopra.
Quelle inverse per calcolare il condensatore, avendo fissato Ft e R, le ottieni semplicemente scambiando C con Ft.
Se non senti nulla ricontrolla che i componenti siano del valore giusto.
!,6KOhm sono pochini ma non dovrebbero sbracare un riproduttore mp3 se stai usando l'uscita cuffie.

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Gio 13 Mag 2010 - 12:49

Se non ho sbagliato calcoli questo sotto dovrebbe avere un taglio variabile tra i 50 e i 150Hz.



Se vuoi una frequenza fissa al posto del pot piu resistenza ci metti solo una resistenza del valore ricavato dalle formule.

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Gio 13 Mag 2010 - 14:11

Ok Fabio, se ho un po di tempo lo provo..

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Gio 13 Mag 2010 - 18:54

Ho provato il circuito, non avendo il potenziometro, ho usato 2 res da 68 Kohm..ma dall'ampli si sentiva solo un fruscio (che copriva tutto..) e un lontanissimo basso..consigli??

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Gio 13 Mag 2010 - 21:28

@giovyy ha scritto:Ho provato il circuito, non avendo il potenziometro, ho usato 2 res da 68 Kohm..ma dall'ampli si sentiva solo un fruscio (che copriva tutto..) e un lontanissimo basso..consigli??

Ricontrolla i cablaggi in toto, soprattutto piano di massa, alimentazione e mettici un condensatore di bypass, temo ci siano oscillazioni ad alta frequenza.
Quello che è strano è anche con un seplice filtro non sentivi nulla,ma se colleghi il lettore mp3 direttamente all'ampli si sente?
Comunque con 68Kohm sta tagliando vicino ai 50Hz e normale che senti solo brontolii.
Sei certo che i condensatori siano da 33nF ( indicati sul contenitore anche come 333 o .033)

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Gio 13 Mag 2010 - 22:23

@Fabio ha scritto:
@giovyy ha scritto:Ho provato il circuito, non avendo il potenziometro, ho usato 2 res da 68 Kohm..ma dall'ampli si sentiva solo un fruscio (che copriva tutto..) e un lontanissimo basso..consigli??

Ricontrolla i cablaggi in toto, soprattutto piano di massa, alimentazione e mettici un condensatore di bypass, temo ci siano oscillazioni ad alta frequenza.
Quello che è strano è anche con un seplice filtro non sentivi nulla,ma se colleghi il lettore mp3 direttamente all'ampli si sente?
Comunque con 68Kohm sta tagliando vicino ai 50Hz e normale che senti solo brontolii.
Sei certo che i condensatori siano da 33nF ( indicati sul contenitore anche come 333 o .033)

L'ampli funziona se collego l'mp3..
Per quanto riguarda i condensatori ho usato uno da 33nF e 3 da 22nF in parallelo perchè non ne avevo uno da 66nF..ho sbagliato??
Grazie.

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Ven 14 Mag 2010 - 11:46

@giovyy ha scritto:L'ampli funziona se collego l'mp3..
Per quanto riguarda i condensatori ho usato uno da 33nF e 3 da 22nF in parallelo perchè non ne avevo uno da 66nF..ho sbagliato??
Grazie.

No, è giusto, ma dato che anche con il semplice filtro passa basso non sentivi nulla c'è qualcosa che non mi convince.
Senti ronzio di alternata o rumore di fondo?
Prova a collegarlo intanto direttamente come buffer, cosi capiamo se quantomeno l'integrato sta funzionando a guadagno unitario, se non erro anche con il pre abbassando il guadagno avevi provblemi.

Fabio
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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Ven 14 Mag 2010 - 15:02

@Fabio ha scritto:
@giovyy ha scritto:L'ampli funziona se collego l'mp3..
Per quanto riguarda i condensatori ho usato uno da 33nF e 3 da 22nF in parallelo perchè non ne avevo uno da 66nF..ho sbagliato??
Grazie.

No, è giusto, ma dato che anche con il semplice filtro passa basso non sentivi nulla c'è qualcosa che non mi convince.
Senti ronzio di alternata o rumore di fondo?
Prova a collegarlo intanto direttamente come buffer, cosi capiamo se quantomeno l'integrato sta funzionando a guadagno unitario, se non erro anche con il pre abbassando il guadagno avevi provblemi.

Oggi ho rifatto il filtro, al posto di 1,6k ho usato una res da 3,3k e così funziona, ma si sentono anche le altre frequenza (anche se in modo molto attenuato)..
Invece riguardo all'op-amp oggi ho rifatto tutto il circuito, ma sento sempre e solo rumore..sarà mica perchè l'op-amp ha un alimentazione duale mentre l'ampli ha un alimentazione singola?
Si, ricordi bene, usandolo a guadagno unitario si sentiva solo un fruscio..ora provo di nuovo..se è ancora così cambio integrato..

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Ven 14 Mag 2010 - 16:50

@giovyy ha scritto:Si, ricordi bene, usandolo a guadagno unitario si sentiva solo un fruscio..ora provo di nuovo..se è ancora così cambio integrato..

Mmmmhh ...misura un po' in uscita se hai continua?
Quel circuito a monte prevedeva uno stadio accoppiato in continua e davo per scontato un accoppiamento a 0V di offset in ingresso, ma potrebbe non essere cosi per quanto riguarda il lettore MP3, metti in ingresso un condensatore di blocco da qualche uF in su e dopo una resistenza da qualche decina di KOhm verso massa, altrimenti potrebbe essere che la polarizzazione dell'operazionale rimanga flottante e vada alavorare in saturazione o si adegui all'offset del lettore.
Se non va neanche così, prova a staccare i condensatori dal circuito per far lavorare l'integrato come buffer e dicci se fa ancora scena muta e fruscii.

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Ven 14 Mag 2010 - 17:49

Fabio tutto ok! Ho sostituito l'integrato e ora funziona..solo che con la res da 22k si sentono anche le altre frequenze, non solo i bassi..si comporta come il filtro passivo..ci sarà qualche problema??

giovyy
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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Ven 14 Mag 2010 - 18:43

@giovyy ha scritto:Fabio tutto ok! Ho sostituito l'integrato e ora funziona..solo che con la res da 22k si sentono anche le altre frequenze, non solo i bassi..si comporta come il filtro passivo..ci sarà qualche problema??

La resistenza da 22K quale?

Con le due resistenze da 22K dovrebbe tagliare a 156 Hz, che si sentano anche un po' i mendiobassi è normale.
Per fare le prove comunque basta uno scrausissimo TL072 o simili, è un peccato giocarsi gli LME.
Con un Sallen Kay, come negli altri filtri a controreazione, esiste un problema di perdita di attenuazione alle alte frequenze con valori di resistenza bassi:
http://focus.ti.com/lit/an/slyt306/slyt306.pdf
ma come si capisce dai grafici è da mettere in relazione anche alla banda passante dell'operazionale che diminuendo il guadagno e variando la fase rende meno efficente il filtro, non credo però in questo caso con l'LME sia avvertibile in frequenze audio, anche se ci sarebbe da calcolarlo cosa non semplice, forse è solo un residuo del filtro...boh.
Pensa che il mio SUB usa dei vetusti Texas TL072 per il sallen key variabile, è vero anche che poi che ha un ulteriore sallen key fisso a valle.
Sono riuscito a farmi mandare lo schema dalla BK Electronics, per fargli delle modifiche, anche se credo che i valori dei componenti riportati sulla carta siano tutti sballati, i conti non mi tornano per il secondo filtro a valle che taglierebbe a 86hz quando il sub ha un taglio dichiarato da 40 a 120Hz, quando lo aprirò avrò qualche riscontro.

Fabio
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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Ven 14 Mag 2010 - 19:34

Le resistenze per il filtro..
Mi dici come svolgi il calcolo della frequenza? Lo so che ci sono le formule sopra, ma non ho capito bene come inserire alcuni dati..
Per il momento ho solo gli LME "disponibili"..vabbè che l'altro lo userò per il pre..
Per non sentire altro, oltre i bassi, a che frequenza occorre tagliarlo?

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Ven 14 Mag 2010 - 19:49

@giovyy ha scritto:Le resistenze per il filtro..
Mi dici come svolgi il calcolo della frequenza? Lo so che ci sono le formule sopra, ma non ho capito bene come inserire alcuni dati..
Per il momento ho solo gli LME "disponibili"..vabbè che l'altro lo userò per il pre..
Per non sentire altro, oltre i bassi, a che frequenza occorre tagliarlo?

diciamo che in caso di un allineamento butterworth, quindi un Q=0.707 la fomula è questa:

F3 = 1/ [2*p*r*c*1.4]

con R=22k e C=33nF (altro C da 66nF)

F3 = 1 / [ 2 * 3.14 * 22000 * .000000033 * 1.4] = 156 Hz


Oh trovato un programmino della Texas che potrebbe esserti utile per i filtri Sallen Key e MFB nei vari allineamenti :
http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/filterpro.html
Pare sia gratuito dopo la registrazione, che però richiede i dati della società, non mi andava di invetarmi nulla e non l'ho scaricato Hehe

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  giovyy il Ven 14 Mag 2010 - 20:50

Ok, grazie Fabio, ora vedo Hehe Hehe

Ho provato il programma suggeritomi da Fabio, a mio avviso ottimo, però chiede alcuni dati e non so cosa inserire..
ad esempio: nella casella stopband frequency cosa devo inserire? Grazie.

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Re: Filtro passa-basso

Messaggio  Fabio il Sab 15 Mag 2010 - 11:04

@giovyy ha scritto:Ok, grazie Fabio, ora vedo Hehe Hehe

Ho provato il programma suggeritomi da Fabio, a mio avviso ottimo, però chiede alcuni dati e non so cosa inserire..
ad esempio: nella casella stopband frequency cosa devo inserire? Grazie.

Ci ho dato un'occhiata.
Metti un parametro alto, anche altissimo, la pendenza comunque la stabilisci col tipo di ordine e di allineamento, anche se lavori intorno ai 100Hz lascia i 5000Hz dell'esempio.
Dopo aver sceto la tipologia e l'allineamento, che nel nostro caso era un Sallen Key allineamento Butterworth, il programma ti calcolail valore dei componenti, puoi andare sul singolo componente e variare il valore, il programma ti ricalcola gli altri.
Ti suggerisco di partire dalle resistenze in modo da poter scegliere, grossomodo, l'impedenza di ingresso del filtro.
L'impedenza deve essere alta rispetto a quella dello stadio che lo precede, altrimenti i calcoli non sono attendibili, si presuppone ovvero che in ingresso vi sia uno stadio di impedenza trascurabile rispetto alle resistenze del circuito calcolato.
Se poi fai una prova con le formule che ti avevo scritto per il Butteworth vedrai che i valori corrispondono.

Fabio
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