Zaloguj się
Wszystkie
18 czerwca 2026
26
Istnieje wiele typów i topologii filtrów analogowych, które można podzielić na dwie grupy: pasywne i aktywne, a każdą z tych grup można podzielić według tego, jaki mają charakter. Istnieją więc filtry dolnoprzepustowe (low pass), górnoprzepustowe (high pass), pasmowe bądź środkowoprzepustowe lub pasmowoprzepustowe (band pass) oraz filtry pasmowo-zaporowe (notch). W syntezatorach najczęściej spotyka się filtry dolnoprzepustowe i górnoprzepustowe, łącząc je szeregowo można uzyskać filtr pasmowy, a równolegle filtr pasmowo-zaporowy. Filtry pasywne wykorzystują komponenty RLC, zawsze obniżają poziom sygnału wyjściowego względem wejściowego, a nachylenie zbocza (czyli zależność amplitudy od częstotliwości) za częstotliwością odcięcia (–3 dB) wynosi –6 dB/oktawę. By uzyskać lepszą charakterystykę odcięcia można łączyć szeregowo więcej segmentów filtra pasywnego, lecz wymaga to przeliczenia wartości dla każdego z nich, gdyż każdy kolejny filtr w łańcuchu obciąża filtr poprzedni i zmienia jego charakterystykę. Dlatego też w praktyce stosuje się zazwyczaj filtry aktywne, które dodają wzmocnienie i charakteryzują się wyższą impedancją wejściową i niższą impedancją wyjściową.
W syntezie analogowej często stosuje się filtry, których częstotliwość odcięcia można kontrolować napięciem. Filtry mają też pewną częstotliwość rezonansową, przy której wzmocnienie może wzrastać. Podobnie jak w obwodach rezonansowych stopień wzmocnienia tej częstotliwości względem częstotliwości sąsiednich nazywany jest dobrocią filtra i oznaczany literą Q. Filtry stosowane w syntezatorach mają regulowany współczynnik dobroci, zazwyczaj oznaczany jako „Resonance”. Niekiedy spotyka się filtry, których częstotliwość odcięcia jest kontrolowana tym samym sygnałem, co częstotliwość oscylatorów, przy regulowanej dobroci pozwala to uzyskać podobne brzmienie za filtrem dla każdego dźwięku, podczas gdy filtr bez tej funkcjonalności będzie traktować inaczej tony niskie, a inaczej wysokie.
Dolnoprzepustowy filtr sterowany napięciem z regulacją rezonansu i zboczem 24 dB/okt.
Rysunki przedstawiają schemat filtra wedle projektu Raya Wilsona ze strony Music From Outer Space [1]. Jest to sterowany napięciem filtr dolnoprzepustowy czwartego rzędu, a dokładniej rzecz biorąc cztery filtry pierwszego rzędu połączone szeregowo i kontrolowane wspólnym sygnałem sterującym. Rysunek 1 przedstawia główną część filtra. Sygnały z wejść AIN1–AIN3 są mieszane przez aktywny mikser zbudowany na układzie U5-A. Kondensatory separacyjne C6, C8 i C9 oraz duże wartości połączonych z nimi rezystorów wejściowych tworzą filtr górnoprzepustowy o na tyle niskiej częstotliwości odcięcia, by to nie wpływało negatywnie na sygnały prostokątne. Mikser ma wzmocnienie wynoszące 0,39 i oczekuje na wejściach sygnałów o amplitudzie ±5 V, dla większych amplitud rekomendowana jest redukcja wartości R43, dla mniejszych jej podniesienie by zachować duży odstęp sygnału od szumu. Sygnał wędruje dalej na wejście pierwszego filtra opartego o U2-B, który jest wzmacniaczem transkonduktancyjnym. R14 polaryzuje diody wejściowe wzmacniacza, a R18 dostarcza sygnał sterujący prądem ładowania i rozładowywania kondensatora C2, w tej konfiguracji LM13700 pracuje jako układ całkujący sterowany napięciem. U4-B pracuje jako bufor dla tego kondensatora, do czego przydaje się wysoka impedancja wejść JFET TL084. Sygnał wyjściowy wzmacniacza trafia jednocześnie na wejście kolejnego stopnia przez R23 oraz na wejście U2-B przez rezystor R26. Rezystor R52 kompensuje wpływ R14 na wejście U2-B, jego celem jest utrzymanie napięcia niezrównoważenia jak najbliżej masy. W przypadku ostatniego stopnia sygnał z U4-A przechodzi przez kondensator separacyjny C7 do wzmacniacza wyjściowego U5-B, a stamtąd na wyjście i do sekcji rezonansowej przez wyjście RA. Sygnał z sekcji rezonansowej zaś wraca na wejście U2-B przez wejście RB.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
