Möglicherweise stellen Sie fest, dass der Ton Ihres Musikplayers oder Hörgeräts verzerrt oder unklar erscheint. Das liegt in der Regel an einem schlechten Verstärkungsprozess, der unerwünschte hohe oder niedrige elektronische Rauschfrequenzen durchlässt. Eine einfache Lösung für dieses Problem besteht nun darin, eine spezielle Rauschfilterschaltung zu integrieren. Diese bestehen im Allgemeinen aus einem Operationsverstärker, Kondensatoren, Widerständen usw., die Sie normalerweise auf einer gewöhnlichen Schaltung finden. Wenn Sie diese grundlegenden Komponenten in einer bestimmten Umgebung platzieren, wird der Gesamtklang verbessert, da sie das Signal verstärken. Wir haben diesen Artikel geschrieben, um Ihnen mehr Wissen zu diesem speziellen Thema zu vermitteln. Werfen wir also einen Blick darauf!
1. Rauschfilterschaltung–Was ist eine Rauschfilterschaltung?
Rauschfilterschaltungen lassen im Allgemeinen bestimmte Frequenzen passieren. Gleichzeitig entfernen sie unerwünschte Frequenzen aus einem Rauschsignal, die sonst den Betrieb stören. Insgesamt tragen diese einfachen, kostengünstigen Komponenten dazu bei, Signalleitungsrauschstörungen auf einer Schaltung zu reduzieren. Darüber hinaus blockieren diese Gleichtaktgeräusche für elektrische Systeme, Fahrzeuge und Industrieanlagen.
(Eine Rauschschaltung trägt dazu bei, die Klangqualität eines Hörgeräts zu verbessern.)
Darüber hinaus reduzieren diese das weiße Rauschen, die häufigste Quelle für elektrisches Rauschen. Dies geschieht aufgrund von Elektronen, die miteinander kollidieren. Außerdem entspricht die Geräuschleistung der absoluten Temperatur, die auch als thermisches Rauschen bezeichnet wird. Kameras für astronomische Schaltkreise durchlaufen aufgrund dieser thermischen Abhängigkeit einen Abkühlprozess.
2. Rauschfilterschaltung–Prinzipien von Rauschfiltern
Rauschfilter dienen als Schaltungselement, das Induktivitäten und Kondensatoren enthält. Induktivitäten weisen niederohmige Eigenschaften auf, die für ein niederfrequentes elektronisches Bauteil relevant sind. Sie zeichnen sich auch durch eine hohe Impedanz für Komponenten mit hohen Frequenzen aus. Dies bedeutet also, dass Signalfrequenzen nicht passieren, wenn die Impedanz zunimmt.
Wenn Sie eine Induktivität in Reihe auf dem Rauschpfad einer Schaltung platzieren, blockiert sie hochfrequente Signale. Gleichzeitig lässt es niedrige Frequenzen passieren.
(Eine Induktivität kann dazu beitragen, das Rauschen auf einem Stromkreis zu reduzieren.)
Inzwischen weisen Kondensatoren eine hohe Impedanz für niederfrequente Komponenten auf. Darüber hinaus weisen sie eine niedrige Impedanz für Komponenten mit hohen Frequenzen auf.
Kondensatoren integrieren sich typischerweise zwischen dem GND und dem Rauschpfad. In der Tat können diese das hochfrequente Rauschen entweder an den Masseanschluss oder die Stromversorgung übertragen. Gleichzeitig gehen tiefe Frequenzen durch. Dies führt dazu, dass der Kondensator den Rauschstrom umgeht.
(Kondensatoren integrieren sich zwischen der Masseleitung und dem Rauschpfad.)
3. Rauschfilterschaltung–Haupttypen von Filtern
(Verschiedene Filtertypen bieten unterschiedliche Eigenschaften.)
Derzeit gibt es vier Haupttypen, den Tiefpassfilter, den Hochpassfilter, den Bandpassfilter und den Kerb-/Bandausschleusfilter. Die niedrigen und hohen stellen jedoch eher die Grenzfrequenzpegel als die absoluten Frequenzwerte dar.
– Tiefpassfilter verhindern, dass hochfrequente Signale durchgelassen werden. In der Zwischenzeit können niedrige Frequenzen durch eine Schaltung fließen.
– Der Hochpassfilter blockiert niederfrequente Signale und lässt gleichzeitig hohe Frequenzen durch.
– Ein Bandpassfilter lässt Frequenzen in einem bestimmten Bereich passieren, während der Rest blockiert wird.
– Ein Notch-Filter, auch Band-Reject genannt, blockiert ein bestimmtes Frequenzband, während andere Frequenzen durchgehen.
4. Rauschfilterschaltung–Projekte für Rauschfilterschaltungen
Sie können einen Rauschfilter für viele Anwendungen integrieren. Im Folgenden haben wir einige Konzepte beschrieben, die Sie implementieren können:
Clipping-Verstärkerschaltung mit BC109
Wenn Sie die Lautstärke beim Hören von Musik auf die höchste Einstellung erhöhen, werden Sie feststellen, dass der Ton verzerrt erscheint. Das liegt daran, dass das Tonsignal nicht vollständig verstärkt wurde. Infolgedessen erzeugt die Sinuswellenform aufgrund der betroffenen Wellenform ein niedriges Signal, was zu einer schlechten Klangqualität führt. Die Clipping-Verstärkerschaltung verstärkt im Allgemeinen schlechte Audiosignale, um den Klang zu verbessern. Es stützt sich auf Kondensatoren, Widerstände, Schalter, eine Batterie und zwei BC109-Transistoren, um diesen Verstärkungsprozess durchzuführen. Die Komponenten arbeiten zusammen, um die Wellenform des Signals zu verstärken. Daher bietet der Peak der Sinuswellenform ähnliche Eigenschaften wie eine Sinuswelle.
Audioverbesserung für einen analogen Verstärker
(Audio-Erweiterung für einen analogen Verstärker-Schaltplan)
CD-Player können manchmal eine schlechte Audioqualität bieten und das Hörerlebnis eines Benutzers behindern. Das liegt daran, dass der IC-Operationsverstärker eine langsame Schwenkrate aufweist. Im Allgemeinen bedeutet dies, dass es aufgrund des verkürzten Frequenzgangs nicht in der Lage ist, die Änderung des digitalen Signals anzupassen. In der Tat erzeugt dies einen schlechten Klang mit scharfen und harten Qualitäten.
Ein hocheffizienter analoger Ausgangsverstärker mit integriertem Filter, der unerwünschte Rauschen entfernt, hilft bei der Lösung dieses Problems. Aus diesem Grund haben wir uns für einen hochwertigen LEWIS Garret Operationsverstärker entschieden. Die Schaltung enthält einen IC (Q1, Q2, ZD1, ZD2, R5, R6, C10 und C11), der die Spannung isoliert, wenn die Leistung steigt. Mittlerweile dienen die C5-C9 Bypass-Kondensatoren als Kollektor. Diese reagieren auf hohe Frequenzen und reduzieren gleichzeitig den Spannungsverlust aus den Kondensatoren C3 und C4.
Der Eingang überträgt ein Signal an die Pin-3-Klemme des Operationsverstärkers. Von dort aus verteilt Pin 6 dieses Signal auf die R3- und R2-Widerstände und verhindert, dass es ausläuft. Danach arbeiten C1- und C2-Kondensatoren zusammen, um unerwünschte Frequenzen herauszufiltern.
Insgesamt verstärkt diese Schaltung das Audiosignal eines CD-Players. Der hohe Eingang der Schaltung verhindert, dass der Originalverstärker des CD-Players geladen wird. Es zeichnet sich auch durch einen geringen Ausgangswiderstand aus, was einen einfacheren Prozess für das Antreiben von Lasten ermöglicht.
Einfacher Audio-Rauschfilter
(Schematische Darstellung eines einfachen Audio-Rauschfilters)
Die einfache Audio-Rauschfilterschaltung, wie oben gezeigt, verhindert, dass unnötige Signale durchgelassen werden. Diese Signale stimmen normalerweise nicht mit dem Audiofrequenzpegel überein, was bedeutet, dass sie höhere oder niedrigere Werte aufweisen.
Diese Schaltung enthält sowohl einen Hochpassfilter als auch einen Tiefpassfilter, der mit 24 dB Oktave arbeitet. Außerdem weist es eine Grenzfrequenz von 3 dB bei 10,7 kHz und 11,3 Hz auf. Das Ändern der Werte der Kondensatoren und Widerstände führt zu einer Änderung der Bandpasseigenschaften. Sie können die untere Grenzfrequenz auch erhöhen, indem Sie die Werte von C1 auf C4 senken. Eine Erhöhung dieser Werte führt jedoch zu einer niedrigeren unteren Grenzfrequenz.
Wenn Sie dann höhere Werte auf R5 auf R8 anwenden, wird die obere Grenzfrequenz gesenkt. Wenn Sie die obere Grenzfrequenz erhöhen möchten, müssen Sie diese Werte senken.
Schlussfolgerung:
Insgesamt bietet eine Rauschfilterschaltung Klangverstärkungsfunktionen. In diesem Zusammenhang wird es entscheidende Frequenzen ermöglichen, durchzudringen, während unerwünschte Frequenzen blockiert werden. Dieser Prozess reduziert elektrisches Rauschen, wodurch das Ausgangssignal viel sauberer wird. Infolgedessen werden Sie eine deutliche Verbesserung der Klangqualität Ihres Audiogeräts feststellen. So können Sie jetzt Musik hören, ohne sich Sorgen machen zu müssen, einen Beat zu verpassen!
Haben Sie Fragen zu einer Rauschfilterschaltung? Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren!
