Filtarski krugovi filtriraju frekvencije unutar elektroničkih sklopova. Ovi krugovi koriste kombinaciju otpornika i kondenzatori kao njihove temeljne konstrukcijske elemente. Ovaj filtarski krug je neophodan u blok dijagramu napajanja nakon kruga ispravljača jer mijenja pulsirajući AC u DC i napaja samo u jednom smjeru. Krug filtera odvaja dostupnu izmjeničnu komponentu unutar ispravljenog izlaza i dopušta istosmjernoj komponenti da stigne do opterećenja. Među njima su dostupni različiti tipovi filtara pojasni filtar (BPF) jedna je od vrsta. Ovaj filtar dopušta frekvencije u određenom rasponu frekvencija i prigušuje frekvencije kada su izvan raspona. Ovi filteri dostupni su u različitim vrstama, ali pasivni BPF je jedna od vrsta. Dakle, ovaj članak pruža kratke informacije o a pasivni pojasni filtar , njegov rad i njegove primjene.
Što je pasivni pojasni filtar?
Kombinacija niskopropusnog i visokopropusnog filtra poznata je kao pasivni pojasni filtar. Ova vrsta filtera dopušta određeni pojas frekvencija i blokira sve preostale frekvencije. Ovo je električni krug koji koristi samo pasivne elemente kao što su R, C & L. Dakle, ovaj filter je napravljen kaskadnim spajanjem dva filtera kao što su LPF i HPF. Glavna upotreba pasivnog pojasnog filtra je u audio pojačalo . Ponekad u audio pojačalima zahtijevamo određeni frekvencijski raspon koji ne počinje od 0 Hz i nije visoka frekvencija, iako zahtijevamo određeni raspon frekvencijskog pojasa, bilo da je širi ili uži raspon.
Dijagram strujnog kruga pasivnog pojasnog filtra
Pasivni filtar koristi samo pasivne komponente kao što su; otpornici, induktori & kondenzatori. Dakle, pasivni pojasni filtar također može koristiti pasivne komponente i ne koristi operacijsko pojačalo za pojačanje. Dio za pojačanje sličan aktivnom pojasnom filtru nije prisutan u pasivnom pojasnom filtru. Dijagram sklopa pasivnog pojasnog filtra također uključuje krugove visokopropusnog i niskopropusnog filtra. Dakle, prvi dio kruga je za pasivni HPF, dok je druga polovica kruga za pasivni LPF.
Dizajn pasivnog pojasnog filtra
Dizajn pasivnog pojasnopropusnog filtra može se jednostavno izvesti pomoću otpornici & kondenzatori. Krug pasivnog pojasnog filtra ne treba nikakvu snagu i ne koristi se za nikakvo aktivno pojačanje. Ove vrste pojasnih filtara koriste se uz aktivni krug za pojačanje, ali sami po sebi ne daju nikakvo pojačanje. Ovi filtri su dizajnirani s kombinacijom HPF i LPF.
Potrebne komponente za izradu ovog sklopa uglavnom uključuju; kondenzatori – 1nF & 1μF, otpornici – 150Ω & 16KΩ. Za izgradnju ovog kruga, ovaj krug treba samo otpornike i kondenzatore. Za ovaj krug filtera, propusni pojas se kreće od 1KHz do 10KHz za odabrane vrijednosti otpornika i kondenzatora. Ako modificiramo ove frekvencije, potrebno je promijeniti vrijednosti otpornika i kondenzatora.
Ovaj sklop ima dva dijela kao što su visokopropusni filtar i a niskopropusni filter . Prvi dio ovog kruga sastoji se od R1 i C1 koji čine HPS. Dakle, ovaj filtar dopušta jednostavno sve frekvencije preko točke za koju je dizajniran da prođe. Ovaj dizajn filtra jednostavno formira nižu točku granične frekvencije, ali potrebna niža točka granične frekvencije u ovom krugu je 1 KHz. Dakle, HPF dopušta frekvencije iznad 1KHz.
Donja granična frekvencija može se izračunati sljedećom formulom.
Donja granična frekvencija = 1/2πR1C1.
Znamo vrijednosti otpornika i kondenzatora poput; R1 = 150Ω i C1 = 1μF, pa zamijenite ove vrijednosti u gornjoj jednadžbi, i možemo dobiti;
Donja granična frekvencija = 1/2π(150Ω)*(1μF) => 1061 Hz => 1KHz.
Ovaj filtar dopušta sve frekvencije iznad 1KHz i jednostavno blokira sve frekvencije ili znatno prigušuje sve frekvencije ispod 1KHz.
Slično, drugi dio ovog kruga sastoji se od otpornika R2 i kondenzatora C2 koji tvore LPF. Ovaj filtar blokira sve frekvencije ispod granične točke.
Ovdje trebamo da viša granična frekvencija bude 10 KHz unutar ovog kruga filtera, tako da ovaj krug dopušta prolazak svih frekvencija jednostavno ispod 10 KHz i blokira sve frekvencije iznad točke od 10 KHz.
Formula za izračun više granične frekvencije ista je za nižu graničnu frekvenciju, frekvencija => 1/2π R2C2
Znamo vrijednosti otpornika R2 i kondenzatora C2 poput; R2 = 16KΩ & C2 = 1nF, pa zamijenite ove dvije vrijednosti u gornjoj jednadžbi i tada možemo dobiti;
Viša granična frekvencija = 1/2π(16KΩ)*(1nF)= 9952Hz => 10KHz.
Dakle, HPF dopušta sve frekvencije iznad donje granične točke, dok LPF dopušta sve frekvencije ispod više granične frekvencije. Ovo će stvoriti pojasni filtar gdje filtar ima propusni pojas između nižih i viših graničnih frekvencija.
Kako bi se izbjegao učinak opterećenja na LPF od HPF-a, preporučuje se da vrijednost otpornika R2 bude ispod 10 (ili) iznad vrijednosti otpornika R1. U ovom krugu povećavamo vrijednost otpornika R2 100 puta.
radim
Ovaj sklop radi tako da dopušta signale pune snage između niskopropusnog filtra i visokopropusni filter frekvencije. Ako je niskopropusni filtar (LPF) dizajniran za frekvenciju od 2 KHz dok je visokopropusni filtar (HPF) dizajniran za frekvenciju od 200 Hz, tada ovaj sklop generira izlazne signale između 200 Hz i 2 KHz s gotovo punom snagom ili potpunom snagom.
Kada su generirani signali izvan ovog raspona, frekvencije će biti znatno prigušene, stoga su njihove amplitude vrlo niske u usporedbi s amplitudom signala unutar propusnog pojasa. Prolazni pojas odnosi se na signale između visokopropusnih i niskopropusnih filtara koji se propuštaju punom snagom.
Ovdje je propusni pojas 200 Hz do 2 KHz, tada je niska granična frekvencija 200 Hz, a visoka granična frekvencija 2 KHz. U propusnom pojasu, ove dvije frekvencije su dvije točke unutar propusnog pojasa gdje postoji pad od 3dB unutar amplitude. Dakle, ovaj pad je ekvivalentan 0,707VPEAK.
Na sljedećem grafikonu propusnosti pojasa nalazi se vršna amplituda (VPEAK). Ovdje će amplituda pasti kad god dobijete ove dvije frekvencije. Nakon što postigne 0,707VPEAK, tada je to granična točka od 3dB koja označava polovicu maksimalne snage. Nakon graničnih točaka od 3dB dolazi do naglog pada amplitude, stoga su frekvencije izvan graničnih frekvencija jako prigušene.
Ovdje imamo dvije glavne frekvencije; niža granična frekvencija na 1 KHz i viša granična frekvencija na 10 KHz. Stoga je središnja frekvencija poznata kao frekvencija između više i niže granične frekvencije koja se mjeri pomoću formule √(f1)(f2) => √ (1061)(9952) => 3249 Hz.
Izlazni signal oko ove frekvencije ima punu snagu i na najvišoj je vršnoj vrijednosti. Kada se približimo ovoj frekvenciji, tada će vrijednost prigušiti ili smanjiti unutar amplitude. Amplituda je 0,707VPEAK na graničnim frekvencijama. Na primjer, ako VPEAK mjeri 10V od vrha do vrha na graničnim frekvencijama, tada je amplituda približno 7V jer je 10V * 0,707V => 7V.
Dobitak pasivnog pojasnog filtra
Dobitak pasivnog pojasnog filtra uvijek je ispod ulaznog signala, tako da je izlazni dobitak manji od jedinice. Izlazni signal na središnjoj frekvenciji unutar je faze, iako izlazni signal ispod središnje frekvencije vodi fazu s pomakom od +90°, a izlazni signal iznad središnje frekvencije kasnit će unutar faze za -90° faznog pomaka. Kad god osiguramo električnu izolaciju između dva filtra, tada možemo postići bolje performanse filtra.
Prijave
The primjene pasivnih pojasnih filtara uključuju sljedeće.
- Pasivni pojasni filtar koristi se za izolaciju ili filtriranje određenih frekvencija koje leže u određenom pojasu (ili) rasponu frekvencija.
- Ovi filtri se koriste unutar krugova audio pojačala ili aplikacija kao što su; kontrole tona pretpojačala (ili) skretnice zvučnika.
- Ovo se odnosi na unutarnje krugove odašiljača i prijemnika bežična komunikacija srednji.
Dakle, ovo je pregled pasiva pojasni filtar, sklopovi , rade i njihove primjene. Ovaj filtar je kombinacija HPF-a i LPF-a i omogućuje selektivni frekvencijski raspon. Ovaj filtarski krug omogućuje širok i uzak raspon frekvencija. Granična frekvencija viših i nižih uglavnom ovisi o dizajnu filtra. Evo pitanja za vas, što je BPF?
