Skocz do zawartości

Czym jest filtr RC? Jak działa i co warto o nim wiedzieć?


Pomocna odpowiedź

Czym jest filtr RC? Jak działa i co warto o nim wiedzieć?

Filtr RC to hasło, które pojawiło się już w naszym kursie elektroniki. Wspominaliśmy tam, że pewne połączenie rezystora i kondensatora może stać się niezwykle przydatnym filtrem. Pora wyjaśnić co to dokładnie oznacza, czym jest filtr RC, kiedy może się przydać i jak powinno się go w praktyce używać!

UWAGA, to tylko wstęp! Dalsza część artykułu dostępna jest na blogu.

Przeczytaj całość »

Poniżej znajdują się komentarze powiązane z tym wpisem.

Link to post
Share on other sites

Brawo i dziękuję za ten artykuł. Naprawdę fajne wytłumaczenie zasady działania, chyba jednego z najprostszych układów, a jak potrzebnych w każdym urządzeniu elektronicznym. 

Mnie zaciekawiło skąd w układzie zasilanym prądem stałym, ten prąd zmienny, bo mnie zmienny kojarzy się z AC230:-), a przecież te skoki od 0 do 5V to już zmienny tak?

Chętnie bym poczytał jakieś rozwinięcie tego tematu, ale w formie i treści dla początkujących, a wraz z kolejnymi odcinkami już mniej początkujących...:-)

Pozdrawiam autora.

  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites

@SOYER cieszę się, że artykuł się przydał 🙂 Prąd zmienny to nie to samo co prąd przemienny - dość dobrze obrazuje to wykres umieszczony na Wikipedii. W tym przypadku chodzi po prostu o sygnał, który zmienia się w czasie - tutaj są to akurat bardzo szybkie zmiany stanu (drgania styków), które powstają np. po wciśnięciu przycisku.

14 minut temu, SOYER napisał:

Chętnie bym poczytał jakieś rozwinięcie tego tematu, ale w formie i treści dla początkujących, a wraz z kolejnymi odcinkami już mniej początkujących...:-)

Na razie szykujemy jeszcze analogiczny artykuł na temat filtru LC, a później zobaczymy 🙂

  • Pomogłeś! 1
Link to post
Share on other sites

Myślałem nad najprostszymi przykładami użycia, do czego można użyć, jak to zrobić i co to daje w tych konkretnych przykładach. 

Można by to potraktować jak jakieś tam uzupełnienie kursów Arduino, budowy robotów, czy elektroniki. Używamy w tych kursach jakieś czujniki, moduły, wiec chętnie poczytamy jak "usprawnić" ich pracę przy pomocy ww. filtrów. Lepsze zasilanie, dokładniejsze odczyty, stabilniejsze działanie... 

Link to post
Share on other sites
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

3 godziny temu, Treker napisał:

Na razie szykujemy jeszcze analogiczny artykuł na temat filtru LC, a później zobaczymy 🙂

Są szanse na filtry cyfrowe w kontescie przetworników? Czy to muszę jednak trochę zbyt poważny temat? Pytam bo w sumie nie mam wyczucia.

Link to post
Share on other sites

@zook na ten moment nie mamy tego w planach, ale kto wie 🙂 Najlepiej będzie, gdy opiszesz trochę dokładniej swój pomysł na ten artykuł w wątku na z propozycjami tematów.

@SOYER dwa najpopularniejsze przykłady zostały przedstawione już w artykule. Filtry RC przydają się szczególnie przy eliminacji drgań styków - zachęcam, aby z tego korzystać. Pomyślimy jednak jeszcze nad tym tematem, może w przyszłości coś przygotujemy poradnik z większą liczbą przykładów 🙂

Link to post
Share on other sites

@BartWWY w jednym napisane jest że dolnoprzepustowy - przepuszcza niskie częstotliwości, ale górnoprzepustowy blokuje niskie częstotliwości (innymi słowy przepuszcza wysokie). Wygląda na to że jest ok 🙂 

  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites

" Z kolei za rezystorem, między wyjściem a masą, jest miejsce dla kondensatora. Kondensator ma tę cechę, że w połączeniu szeregowym przepływa przez niego tylko prąd zmienny"

Jakie znaczenie ma tu prąd zmienny, jeśli cały czas pracujemy z prądem stałym?

Ponadto, wygląda że ten kondesator wpięty jest równolegle.

Link to post
Share on other sites
Dnia 6.03.2021 o 12:01, EagleEye napisał:

Jakie znaczenie ma tu prąd zmienny, jeśli cały czas pracujemy z prądem stałym?

Prąd zmienny nie jest tym samym co przemienny - sinusoidalny, który jest w sieci energetycznej. Tu chodzi o zmiany napięcia stałego, np. poprzez wciśnięcie przycisku, zakłócenia "z powietrza", długie przewody zasilające. Przykładem sygnału zmiennego będzie też muzyka analogowa na wyjściu słuchawkowym. Sygnały te są o tyle różne od napięcia przemiennego, że składają się z wielu tzw. harmonicznych czyli składowych sinusoidalnych.

Jeżeli te harmoniczne trafią na kondensator to przez swój charakter zmienny "przedostaną się" wykonają jakąś pracę, elektrony zbiorą się na okładce i prąd popłynie. Zaś składowa stała, która nie jest w stanie doładować już naładowanego kondensatora, ani go rozładować "ominie" kondensator.

  • Pomogłeś! 1
Link to post
Share on other sites

 

Na załączonym zdjeciu zwróćmy uwagę na opornik R1 podłączony do dodatniej szyny. 

 

Moje pytanie:

Czy w układzie tym nie obyłoby  się bez tego opornika i podłączenia do Vcc? 

 

IMG_20210321_154644.jpg

IMG_20210321_160455.jpg

Link to post
Share on other sites

@Majster_Luk tak można pominąć ten rezystor, wewnętrzny pullup załatwi sprawę. Niemniej często dla wygody daje się zewnętrzny rezystor, jest tak np na płytkach Nucleo:

image.thumb.png.54576f3e8ea48ff7fc6bf03cd1499e0f.png

Filtr RC w większości przypadków sprawdza się bez szczegółowego policzenia, więc równoległe połączenie takich rezystorów mocno nie wpływa na działanie, choć warto wiedzieć jak co się liczy.

Link to post
Share on other sites
5 godzin temu, Gieneq napisał:

@Majster_Luk tak można pominąć ten rezystor, wewnętrzny pullup załatwi sprawę. Niemniej często dla wygody daje się zewnętrzny rezystor, jest tak np na płytkach Nucleo:

image.thumb.png.54576f3e8ea48ff7fc6bf03cd1499e0f.png

Filtr RC w większości przypadków sprawdza się bez szczegółowego policzenia, więc równoległe połączenie takich rezystorów mocno nie wpływa na działanie, choć warto wiedzieć jak co się l

Trudno uwierzyć że mogą być takie zakłucenia ze trzeba,, pomóc utrzymac"  stan wysoki sygnału takim podłączeniem. 

Ale teraz to rozumiem

Bardzo dziękuję 👍😁

Edytowano przez Gieneq
Link to post
Share on other sites

Hej, dzięki za artykuł!

Mam pytanie - napisane jest, że:

Cytat

Jako rezystor R należy podstawić całą wypadkową rezystancję, która przeładowuje kondensator.

Jak to się ma do przykładu, w którym mamy rezystor podciągający 10K?  On chyba też powinien brać "udział" w podanym wzorze na częstotliwość, bo przecież przez niego też się ładuje kondensator, prawda? I czy wtedy podane uniwersalne pary rezystor - kondensator nie biorą w łeb przy takiej konfiguracji?

 

Pozdrawiam,
Tomek

Link to post
Share on other sites
(edytowany)

@kaminski-tomek akurat ostatnio zabrałem się, za pisanie serii o filtrach analogowych, ale jeszcze nie jest opublikowana.

Filtry w ogólności analizuje się podając na wejście przebieg sinusoidalny - jedna częstotliwość i patrzy się jak wychodzi na wyjściu. Jest to wygodne bo jak znajdziesz częstotliwość minimalną to całej reszty też nie potrzebujesz - działanie filtru dolnoprzepustowego.

image.thumb.png.63ddcd18f431ffe1e2aff22f0d33e31c.png

Tu np. widać że co 2us jest szpilka, ale nie jest to przebieg 500kHz tylko dużo większa częstotliwość związana nagle urwanymi ostrymi krawędziami.

Ale wracając do pytania - jeżeli przebieg napięcia wejściowego składa się z 2 części i twój układ ewidentnie ma część AC i DC to:

  • trasę przebiegu zmiennego analizujemy osobno - zwieramy wszystkie źródła napięcia DC, kondensatory są zwarciami,
  • trasę przebiegu stałego analizujemy osobno - zwieramy wszystkie źródła napięcia AC, kondensatory są rozwarciami.

Może to wyglądać w ten sposób:

image.thumb.png.e5867889a6359ad6f4f665455a916a93.png

Rozbijam to na 2 przypadki, gdy płynie prąd stały i prąd zmienny:

image.thumb.png.54b385ee117b6c43d483ac6ffb93ac5f.png

AC: rezystor 10k jest zwarty do masy bo w tym przupadku źródła napięcia stałego zwieramy do masy, kondensator (zakładamy że jesteśmy w paśmie przepustowym) jest zwarciem, wiec cały sygnał trafia do masy przez równolegle połączone 10k||1k a na wyjściu jest zwarcie do masy.

Z praktyki wynika, że jak łączysz równolegle rezystory o dużej różnicy rezystancji - tak jak tu aż 10x (o rząd wielkości więcej) to ten większy ma znikomy wpływ na ten mniejszy wiec można przyjąć że 10k się nie liczy.

DC: Tu nie ma kondensatora bo dla prądu stałego jest rozwarciem, w układzie są tylko 2 rezystory, które zapewniają stały przepływ prądu.

 

 

Edytowano przez Gieneq
  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.