Sallen-Key-Filter mit polarisierten Kondensatoren

Damit Elektrolytkondensatoren richtig funktionieren, müssen sie in Durchlassrichtung vorgespannt sein. Sie können sie nicht in Sperrichtung vorspannen und sie ordnungsgemäß funktionieren lassen.

Auch wenn Ihr Eingangssignal eine Gleichstromkomponente enthält, verbringt Ihr Rückkopplungskondensator einen Teil seiner Zeit mit umgekehrter Polarität, da der Operationsverstärker versucht, dem gefilterten Eingangssignal zu folgen, was bedeutet, dass der Rückkopplungskondensator nicht als Kondensator. Stattdessen fungiert es die Hälfte der Zeit als Kondensator und die andere Hälfte der Zeit als immer heißerer Kurzschluss. Es wird nicht so schnell explodieren, als wenn Sie es umgekehrt an beispielsweise ein 12-V-Netzteil anschließen würden, aber es wird nicht sehr lange halten und Ihre Schaltung wird nicht wie erwartet funktionieren. Was wahrscheinlich passieren wird, ist, dass Ihr Spannungsregler, der den Operationsverstärker speist, sehr heiß wird und durchbrennt, bevor der Kondensator kocht. Sie können also keinen Elektrolyten für den Rückkopplungskondensator verwenden.

Ein Elektrolyt kann für Ihren Kondensator funktionieren, der den positiven Differenzeingang mit Masse verbindet, vorausgesetzt, Ihr Eingangssignal ist auf eine Gleichstromkomponente zentriert. Wenn Sie jedoch diese Schaltung modifizieren und die Gleichstromkomponente des Eingangssignals entfernen und den Operationsverstärker mit zwei Versorgungsschienen speisen, einer positiven und einer negativen, können Sie in keiner Position einen Elektrolytkondensator verwenden.

Es ist wahrscheinlich am sichersten, nur mit unpolaren Kondensatoren zu arbeiten, anstatt sie zu kombinieren.

Es ist verrückt - schauen Sie sich die Widerstandswerte an - 2k2 - warum nicht 22k verwenden und alle Ihre Kondensatorwerte um das Zehnfache reduzieren. Warum nicht 220.000 verwenden und Ihre Cap-Werte um das 100-fache reduzieren?

Besorgt, ob es mit 220k funktioniert? Möglicherweise benötigen Sie einen Operationsverstärker mit niedrigeren Eingangsvorspannungs- / Offsetströmen. Der Offset-Strom des LM358 beträgt etwa 5 nA, und dies erzeugt einen Fehler von 1,1 mV über einen 220-kOhm-Widerstand, ABER da der Offset-Spannungsfehler für die Eingänge des LM358 etwa 2 mV beträgt, wird dies nicht viel schlimmer als sie.

Persönlich würde ich mich für einen besseren Operationsverstärker entscheiden und diese Fehler um einen Faktor von etwa 10: 1 (von der Spitze des Mu-Kopfes) beseitigen, aber es könnte zu den Kosten kommen.

Weg mit den Elkos - du brauchst sie nicht!!

Elektrolytkondensatoren, die in Wechselstromfilterkreisen verwendet werden, sind aus allen bisher aufgeführten Gründen schlecht. (Verwenden Sie elektrolytische Teile zum Filtern von unerwünschtem Wechselstrom aus einer Gleichstromleitung.) Selbst die Verwendung von nicht polarisierten Folienkondensatoren mit den gezeigten Werten wäre umständlich, da sie physikalisch sehr groß wären. Der Vorschlag, die Widerstandswerte zu erhöhen und die Kondensatorwerte zu verringern, ist der beste Weg.

Um eine genaue Filterantwort zu erzielen, sollten Sie Mylar-Kondensatoren mit Werten von etwa 1/50 bis 1/100 der ursprünglichen Werte verwenden (und die erforderlichen Widerstandswerte neu berechnen). Mylar-Typen enthalten häufiger die tatsächliche Toleranz, damit Sie den potenziellen Fehler des Frequenzgangs der Schaltung besser bestimmen können. Bei diesen niedrigeren Werten wären auch Folienkondensatoren mit vielleicht etwas breiterem Toleranzbereich sinnvoll.