Elektronik Hobi Devreleri

Sentetik İndüktör Bazlı Yüksek Geçişli Ses Filtresi

İndüktör bobini, temel elektronik bileşenlerden biridir, ancak diğer devrelere kıyasla elektronik devrelerde çok daha az kullanılır . Bunun nedenleri temel olarak fiziksel büyüklüğü, elektromanyetik alanın varlığına duyarlılığı , çok çeşitli endüktans değerlerinin bulunmaması, vs.’dir. İndüktörler, üç boyutlu geometrisi ve büyüklüğü nedeniyle Entegre Devre Yongalarına dahil edilemez . Bu nedenle, devre tasarımcılarının çoğu, devrelerinden indüktör bobinlerinden kaçınmaya çalışırlar ve diğer elektronik bileşenleri kullanan bir indüktörü simüle eden ‘ Sentetik İndüktör Devreleri’ni tercih ederler .Bu makalede üzerinde bir sentetik indüktör devrenin tasarımına ve örnek uygulama devresi üzerindeki çalışma göstermektedir. Sentetik Endüktör, bir kondansatör, Op-amp, bir direnç ve endüktans değerinin geniş bir aralıkta değişebileceği değişken bir direnç kullanılarak kolayca yapılabilir. SMD bileşenlerini kullanırken tüm devre gerçek indüktörden daha az yer kaplar.Burada Sentetik İndüktör, düşük frekanslı sesleri normal bir ses girişinden çıkarabilen basit bir yüksek geçişli filtre gerçekleştirmek için kullanılır . Yüksek frekanslar, normal hoparlörlere beslenmeden önce düşük frekanslı bas-tizden ayrılır, çünkü wooferler gibi bas-tizleri etkin bir şekilde çoğaltamazlar . 

Şekil 1: Breadboard’da Sentetik İndüktör Bazlı Yüksek Geçişli Ses Filtresi Devresi

Sentetik İndüktör devresinin temel konsepti, bir kondansatör kullanmak ve özelliklerini bir indüktör gibi davranması için tersine çevirmektir. Bu devrenin gerçek indüktörler üzerindeki avantajları, indüktans değerini geniş aralıklarda kolayca değiştiren, yüksek kaliteli filtre devreleri tasarlamak vb. Mümkün olan çok düşük iç dirençtir .Sentetik İndüktör devresinin devre şemasıdır aşağıda verilmiştir;

Şekil 2: Sentetik İndüktörün Devre Şeması

Burada, yukarıdaki devrede ‘C’ kapasitörünün özelliği, birlik kazanç op-amp devresi yardımıyla tersine çevrilmiştir. Endüktansın değeri, R1, R2 dirençleri ve ayrıca C kondansatörünün değerlerine bağlıdır . Sentetik endüktör devresinin endüktansı aşağıdaki denklemde verilmiştir;

L = R1 * R2 * C

Endüktansın değeri, R1 ve R2 dirençlerinin değeri arttıkça artar. Rl ayrıca, istenmeyen indüktör için bir seri direnç olarak görünür, çünkü bu indüktörlerin kullanıldığı filtreler gibi devrelerin kalitesini etkiler. Kaliteyi artırmak için R1 her zaman çok küçük bir değer olarak seçilir.Kapasitör değeri arttıkça indüktör devresinin kalitesini de arttırır ve daima sabit değerli bir direnç olarak seçilir. Endüktansın değeri, direnç R2 olarak bir potansiyometre kullanılarak değiştirilir. Aşağıdaki bölüm, ses yüksek frekanslı filtre devresindeki bir Uygulama ve Sentetik İndüktör devresinin tasarımını tartışmaktadır . Bu tür bir devre ses cihazlarının hoparlör çıkış tarafında bulunabilir, düşük frekanslı woofer seslerini tüm sesten süzer ve hoparlöre yalnızca yüksek frekansın geçmesine izin verir.Yüksek frekanslı filtre, tek bir kapasitör ve indüktörün bir ucunun topraklandığı seriye bağlı tek bir endüktör kullanılarak gerçekleştirilebilir, giriş, kapasitörün serbest ucundan beslenir ve filtre edilen çıkışın, kapasitör ve indüktör seri halinde birbirine bağlanmıştır. Devre şeması veSentetik indüktör bazlı Yüksek Geçişli filtrenin eşdeğer devresi aşağıdaki şemada verilmiştir;

Şekil 3: Sentetik İndüktör Bazlı Yüksek Geçişli Filtrenin Devre Şeması ve Eşdeğer Devresi

Devre, Sentetik endüktör devresi ile bir Yüksek Geçiş filtresi oluşturan ‘Cf’ dizisinde bir kapasitör içerir. Sentetik indüktörün endüktansı ‘L’ ise, Yüksek Geçişli filtrenin geçiş bandı aşağıdaki denklemde verilen frekanstan başlar;

Bas frekansları dışındaki ses frekanslarının çoğu, ortalama 700 Hz frekansın üzerinde görünür ve bu nedenle Yüksek geçiş filtresi, 700 Hz’lik bir kesme frekansı için tasarlanmıştır. Seri kapasitör 10 uF olarak seçilir.F = 700 HzCf = 10 uFÖnceki denklem kullanılarak, indüktörün gerekli değeri 4.7mH olarak hesaplanabilir.4.7mH’lık bir endüktans için bir Sentetik endüktör devresi tasarımı aşağıdaki bölümde ele alınmıştır;R1 olarak çok düşük değerli bir direnç seçin ve 4,7 ohm olmasına izin verin. ‘C’ kapasitörü olarak bir 1 uF kapasitör seçin ve endüktansdenklemini kullanın;

L = R1 * R2 * C

‘R2’ değeri 1000 olarak hesaplanabilir ve bu nedenle 1K değerinde bir potansiyometre kullanır.Ses girişi bir PC’den beslenir ve bu deneyde filtrelenmiş ses normal bir kulaklıkla izlenir, çünkü kulaklık hoparlörü hem yüksek frekanslı sesin hem de düşük frekanslı basların kaliteli üretimi için tasarlanmıştır. Tam devre şeması aşağıda verilmiştir;

Şekil 4: PC ve Kulaklık Bağlantıları ile Sentetik İndüktör Bazlı Yüksek Geçişli Ses Filtrelerinin Devre Şeması

Related posts

Şarjlı Pil Türleri (NiCd, NiMH, Kurşun Asit, Li-Ion, Li-Po)

Ömer Ersin

Diyot 1N4148

Ömer Ersin

L14G2 Fototransistör

Ömer Ersin