Filtrų grandinės išfiltruoja dažnius elektroninėse grandinėse. Šios grandinės naudoja rezistorių ir kondensatoriai kaip jų pagrindiniai konstrukciniai blokai. Ši filtro grandinė yra būtina maitinimo blokinėje schemoje po lygintuvo grandinės, nes ji keičia pulsuojančią kintamąją srovę į nuolatinę ir tiekia tik viena kryptimi. Filtro grandinė atjungia turimą kintamosios srovės komponentą ištaisytame išėjime ir leidžia nuolatinės srovės komponentui patekti į apkrovą. Yra įvairių tipų filtrų, tarp jų juostos pralaidumo filtras (BPF) yra viena iš rūšių. Šis filtras leidžia naudoti tam tikro dažnių diapazono dažnius ir susilpnina dažnius, kai jie yra už diapazono ribų. Šie filtrai yra įvairių tipų, tačiau pasyvus BPF yra vienas iš tipų. Taigi, šiame straipsnyje pateikiama trumpa informacija apie a pasyvus pralaidumo filtras , jo veikimas ir programos.
Kas yra pasyviosios juostos filtras?
Žemo dažnio filtro ir aukšto dažnio filtro derinys yra žinomas kaip pasyvus dažnių juostos filtras. Šio tipo filtras leidžia tam tikrą dažnių juostą ir blokuoja visus likusius dažnius. Tai elektros grandinė, kurioje naudojami tik pasyvūs elementai, pvz., R, C ir L. Taigi šis filtras pagamintas kaskaduojant du filtrus, tokius kaip LPF ir HPF. Pagrindinis pasyvaus pralaidumo filtro panaudojimas yra garso stiprintuvas . Kartais garso stiprintuvuose mums reikalingas tam tikras dažnių diapazonas, kuris neprasidėtų nuo 0 Hz, o ne aukštas dažnis, nors mums reikia tam tikro dažnių juostos diapazono, kuris būtų platesnis arba siauras.
Pasyviosios juostos filtro grandinės schema
Pasyvus filtras naudoja tik pasyvius komponentus, tokius kaip; rezistoriai, induktoriai ir kondensatoriai. Taigi pasyvus pralaidumo filtras taip pat gali naudoti pasyviuosius komponentus ir nenaudoja operacinis stiprintuvas stiprinimui. Stiprinimo dalies, panašios į aktyvųjį dažnių juostos pralaidumo filtrą, pasyviajame juostos pralaidumo filtre nėra. Pasyviojo dažnių juostos pralaidumo filtro grandinės schema taip pat apima aukšto ir žemo dažnio filtrų grandines. Taigi pirmoji grandinės dalis skirta pasyviajam HPF, o antroji grandinės pusė skirta pasyviajam LPF.
Pasyviosios juostos filtro dizainas
Pasyvaus pralaidumo filtro dizainą galima atlikti tiesiog naudojant rezistoriai ir kondensatoriai. Pasyviojo dažnių juostos pralaidumo filtro grandinei nereikia jokios galios ir ji nenaudojama jokiam aktyviam stiprinimui. Šie dažnių juostos filtrų tipai naudojami kartu su aktyviąja grandine stiprinti, tačiau jie patys nesuteikia jokio stiprinimo. Šie filtrai sukurti su HPF ir LPF deriniu.
Šios grandinės sukūrimui reikalingi komponentai daugiausia apima: kondensatoriai – 1nF ir 1μF, rezistoriai – 150Ω ir 16KΩ. Norint sukurti šią grandinę, šiai grandinei reikia tik rezistorių ir kondensatorių. Šios filtro grandinės pralaidumo juosta svyruoja nuo 1KHz iki 10KHz pasirinktoms rezistorių ir kondensatorių reikšmėms. Jei pakeisime šiuos dažnius, rezistorių ir kondensatorių reikšmes reikia pakeisti.
Ši grandinė susideda iš dviejų dalių, tokių kaip aukšto dažnio filtras ir a žemo dažnio filtras . Pirmoji šios grandinės dalis sudaryta iš R1 ir C1, kad sudarytų HPS. Taigi šis filtras leidžia tiesiog visus dažnius, viršijančius tašką, kuriam jis daugiausia skirtas. Ši filtro konstrukcija paprasčiausiai sudaro apatinį ribinio dažnio tašką, tačiau reikalingas žemesnis ribinio dažnio taškas šioje grandinėje yra 1KHz. Taigi, HPF leidžia didesnius nei 1KHz dažnius.
Apatinį ribinį dažnį galima apskaičiuoti pagal šią formulę.
Apatinis ribinis dažnis = 1/2πR1C1.
Mes žinome rezistorių ir kondensatorių reikšmes; R1 = 150Ω ir C1 = 1μF, todėl pakeiskite šias reikšmes aukščiau pateiktoje lygtyje ir gausime;
Apatinis ribinis dažnis = 1/2π(150Ω)*(1μF) => 1061 Hz => 1KHz.
Šis filtras leidžia naudoti visus dažnius virš 1KHz ir tiesiog blokuoja visus dažnius arba labai susilpnina visus dažnius, mažesnius nei 1KHz.
Panašiai, antrąją šios grandinės dalį sudaro rezistorius R2 ir kondensatorius C2, kad sudarytų LPF. Šis filtras blokuoja visus dažnius žemiau ribinio taško.
Čia mums reikia, kad didesnis ribinis dažnis būtų 10 KHz šioje filtro grandinėje, taigi ši grandinė leidžia tiesiog žemiau 10 KHz perduoti visus dažnius ir blokuoja visus dažnius, viršijančius 10 KHz tašką.
Formulė, skirta didesniam ribiniam dažniui apskaičiuoti, yra ta pati ir mažesniam ribiniam dažniui, dažnis => 1/2π R2C2
Mes žinome rezistoriaus R2 ir kondensatoriaus C2 reikšmes; R2 = 16KΩ & C2 = 1nF, todėl pakeiskite šias dvi reikšmes aukščiau pateiktoje lygtyje, tada gausime;
Didesnis ribinis dažnis = 1/2π(16KΩ)*(1nF)= 9952Hz => 10KHz.
Taigi, HPF leidžia visus dažnius, viršijančius apatinį ribinį tašką, o LPF leidžia visus dažnius, esančius aukštesniu ribiniu dažniu. Taigi bus sukurtas pralaidumo filtras, kuriame filtras turi pralaidumo juostą tarp žemesnių ir aukštesnių ribinių dažnių.
Norint išvengti HPF apkrovos poveikio LPF, rekomenduojama, kad R2 rezistoriaus vertė būtų mažesnė nei 10 (arba) didesnė už R1 rezistorių. Šioje grandinėje mes padarome R2 rezistoriaus vertę 100 kartų didesnę.
Darbas
Ši grandinė veikia leisdama viso stiprumo signalus tarp žemųjų dažnių filtro ir aukšto dažnio filtras dažnius. Jei žemųjų dažnių filtras (LPF) yra skirtas 2 kHz dažniui, o aukštųjų dažnių filtras (HPF) skirtas 200 Hz dažniui, ši grandinė generuoja išvesties signalus nuo 200 Hz iki 2 KHz beveik visu ar visu stiprumu.
Kai generuojami signalai yra už šio diapazono ribų, dažniai bus labai susilpnėję, todėl jų amplitudės yra labai mažos, palyginti su signalo amplitude pralaidumo juostoje. Praėjimo juosta reiškia signalus tarp aukšto ir žemo dažnio filtrų, kurie perduodami visu pajėgumu.
Čia pralaidumo juosta yra nuo 200 Hz iki 2 KHz, tada žemas ribinis dažnis yra 200 Hz, o aukštas ribinis dažnis yra 2 KHz. Praleidimo juostoje šie du dažniai yra du pralaidumo juostos taškai, kuriuose amplitudė nukrenta 3 dB. Taigi šis kritimas yra lygus 0,707 VPEAK.
Tolesnėje juostos pralaidumo diagramoje yra didžiausia amplitudė (VPEAK). Čia amplitudė sumažės, kai gausite šiuos du dažnius. Kai jis pasiekia 0,707 VPEAK, tai yra 3 dB ribinis taškas, reiškiantis pusę didžiausios galios. Po 3 dB ribinių taškų amplitudė smarkiai sumažėja, todėl dažniai, esantys už ribinių dažnių, labai susilpnėja.
Čia mes turime du pagrindinius dažnius; mažesnis ribinis dažnis esant 1 KHz ir didesnis ribinis dažnis esant 10 KHz. Taigi centrinis dažnis žinomas kaip dažnis tarp didesnio ir žemesnio ribinio dažnio, kuris matuojamas naudojant formulę √(f1)(f2) => √ (1061)(9952) => 3249 Hz.
Šio dažnio išvesties signalas yra viso stiprumo ir yra didžiausias. Kai artėjame prie šio dažnio, vertė susilpnėja arba sumažės amplitudės ribose. Amplitudė yra 0,707 VPEAK esant ribiniams dažniams. Pavyzdžiui, jei VPEAK matuoja 10 voltų nuo smailės iki smailės esant ribiniams dažniams, tada amplitudė yra maždaug 7 V, nes 10 V * 0,707 V => 7 V.
Pasyviosios juostos filtro padidėjimas
Pasyviojo dažnių juostos pralaidumo filtro stiprinimas visada yra mažesnis už įvesties signalą, todėl išėjimo stiprinimas yra mažesnis už vienetą. Centrinio dažnio išvesties signalas yra fazės ribose, nors išėjimo signalas, esantis žemiau centrinio dažnio, veda į fazę +90° poslinkiu, o išėjimo signalas, esantis virš centrinio dažnio, atsiliks fazėje -90° fazės poslinkiu. Kai užtikriname elektrinę izoliaciją tarp dviejų filtrų, galime pasiekti geresnį filtro veikimą.
Programos
The pasyviųjų dažnių juostos filtrų pritaikymas įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Pasyviosios juostos perdavimo filtras naudojamas tam tikriems dažniams, esantiems tam tikroje dažnių juostoje (arba) diapazone, atskirti arba filtruoti.
- Šie filtrai naudojami garso stiprintuvų grandinėse arba tokiose programose kaip; išankstinio stiprintuvo tono valdikliai (arba) garsiakalbių kryžminiai filtrai.
- Tai taikoma siųstuvo ir imtuvo grandinėms bevielis ryšys vidutinis.
Taigi, tai yra pasyvaus apžvalga pralaidumo filtras, grandinės , darbo ir jų taikomosios programos. Šis filtras yra HPF ir LPF derinys ir leidžia pasirinkti dažnių diapazoną. Ši filtro grandinė leidžia naudoti platų ir siaurą dažnių diapazoną. Didesnio ir žemesnio išjungimo dažnis daugiausia priklauso nuo filtro konstrukcijos. Štai jums klausimas, kas yra BPF?
