Kromě pasivních dolních propustní, jejíž velmi primitivní variantu jsme už probírali existují i dolní propusti se zesilujícím prvkem. Učebnicové příklady často používají jako aktivní prvek operační zesilovač, proto pro základní orientaci si ukážeme standardní zapojení Butterworthovy doní propusti 2 řádu, kterou budeme dneska probírat.
Jasné ne ? Dělící kmitočet je jak byste očekávali
f= 1 / (2 * pi * R * C)
Zatímco nornální RC filtr má útlum vysokých frekvencí 3 decibely na oktávu, tento filtr je druhého řádu (tedy jako dva filtry za sebou) tudíž má útlum 6 db na oktávu, neboli nad maximální propustnou frekvencí s každým zvětšením kmitočtu 2x klesne amplituda signálu 4x - jednoduché jako facka na hodině matematiky.
Jak je možné, že mně - vidláka, co mu je i koruna za tranzistor líto - zaujala "dolní propust 2 řádu", dokonce v "učebnicovém zapojení" ? Vtip je v tom, že aktivní prvek nemusí být jenom operační zesilovač, ale často stačí obyčejný tranzistor
Takže pokud máme výstup nějakého obvodu (zde jen demonstračně naznačen Operační Zesilovač TL072) často nám na výstupu zůstane nějaké stejnosměrné napětí, které musíme oddělit kondenzátorem C1, abychom mohli signál zpracovávat další elektronikou s jinou stejnosměrnou úrovní.
Osobně toho často využívám a zbytkové stejnosměrné napětí používám k buzení emitorového sledovače, který slouží jako oddělovací stupeň bráníci zpětnému průniku signálu. Oddělovací kondenzátor následuje až pak - viz prostřední obrázek. Tranzistor si můžu dovolit zapojit takto přímo, protože díky zpětné vazbě přes R1 má obrovský vstupní odpor přibližně beta * R1, kde beta je proudové zeílení (60-400) u dnečních tranzistorů. Vstupní odpor tranzistoru, tak jak jej máme nakreslený je kolem 300 kohm - pro žádný obvod není problém jej budit.
Pokud emitorový sledovač spojíme s Butterworthovou dolní propustí - vznikne schémátko vlevo. Všimněte si že R3 a R4 spolu s kondenzátory jsou zapojené naprosto stejně jako u učebnicového schémátka nahoře. Pokud využijeme stejnosměrné úrovně na výstupu předchozího obvodu - je to frekvenční filtr "skoro zadarmo"
Jediný drobný problém je s vstupním odporem - díky RC prvkům je nejjednodušíí považovat vstupní odpor pouze za hodnotu R3 - v našem případě tedy 10 kohm. Filtr tak jak je nakreslený má dělící frekvenci 590 kHz a slouží mi jako předfiltr před keramickým filtrem 455 kHz v trávoměru.
Poslední otázka, která zbývá - je proč nepoužít rovnou Operační zesilovač ? Jednak pro vysoké frekvence kolem 400 KHz už začíná být s Operačními zesilovači "za bůra" problém. Pokud použijeme single - operační zesilovač v jednom pouzdře - zabereme proti SMD tranzistoru moc velkou plochu plošného spoje, a pokud použijeme více OZ v jednom pouzdře - často se musíme se signálovými cestičkami "vracet" k pouzdru OZ a tím riskujeme, že nám zesílený signál bude rušit třeba vstup obvodu, proto je někdy tranzistor ve vzdáleném rohu desky lepší než čtyřnásobný operační zesilovač uprostřed.
Zbývá jenom oblíbená rada pro brunety - když nastane zima celebrity oblíkají norkový kožich na nahé tělo - vy jste však ženy inteligentní a víte, že větší počet tenkých vrstev hřeje lépe - a taky svlíkání 4 zpocených mikin, před sexem, je daleko dráždivější, než nudné cinkání diamantů a závan Chanelu 5.