Filtriahelad filtreerivad välja elektroonikaahelates olevad sagedused. Need ahelad kasutavad takistite ja kondensaatorid nende põhiliste ehitusplokkidena. See filtriahel on vajalik toiteplokkskeemil pärast alaldi vooluahelat, kuna see muudab pulseeriva vahelduvvoolu alalisvooluks ja see toidab ainult ühes suunas. Filtriahel eraldab alaldatud väljundis saadaoleva vahelduvvoolukomponendi ja võimaldab alalisvoolukomponendil jõuda koormusele. Nende hulgas on saadaval erinevat tüüpi filtreid ribapääsfilter (BPF) on üks tüüpidest. See filter lubab sagedusi kindlas sagedusvahemikus ja summutab sagedusi, kui see on väljaspool vahemikku. Need filtrid on saadaval erinevat tüüpi, kuid passiivne BPF on üks tüüpidest. Niisiis, see artikkel sisaldab lühikest teavet a passiivne ribapääsfilter , selle töö ja rakendused.
Mis on passiivne ribapääsfilter?
Nii madalpääsfiltri kui ka kõrgpääsfiltri kombinatsiooni nimetatakse passiivseks ribapääsfiltriks. Seda tüüpi filter lubab teatud sagedusriba ja blokeerib kõik ülejäänud sagedused. See on elektriahel, mis kasutab ainult passiivseid elemente nagu R, C & L. Seega on see filter valmistatud kahe filtri, nagu LPF ja HPF, kaskaadmeetodil. Passiivse ribapääsfiltri peamine kasutusala on helivõimendi . Mõnikord vajame helivõimendites teatud sagedusvahemikku, mis ei algaks 0 Hz-st ja mitte kõrgest sagedusest, kuigi me nõuame teatud sagedusala, olgu see siis laiem või kitsas vahemik.
Passiivribafiltri vooluringi skeem
Passiivfilter kasutab ainult passiivseid komponente nagu; takistid, induktiivpoolid & kondensaatorid. Seega võib passiivne ribapääsfilter kasutada ka passiivseid komponente ja see ei kasuta operatsioonivõimendi võimendamiseks. Aktiivse ribapääsfiltriga sarnane võimendusosa passiivses ribapääsfiltris puudub. Passiivse ribapääsfiltri skeem sisaldab ka kõrg- ja madalpääsfiltri ahelaid. Seega on ahela esimene osa passiivse HPF-i jaoks, samas kui ahela teine pool on passiivse LPF-i jaoks.
Passiivsagedusribafiltri disain
Passiivse ribapääsfiltri disaini saab teha lihtsalt kasutades takistid & kondensaatorid. Passiivne ribapääsfiltri ahel ei vaja toidet ja seda ei kasutata aktiivseks võimendamiseks. Seda tüüpi ribapääsfiltreid kasutatakse võimenduse tagamiseks lisaks aktiivsele vooluringile, kuid iseenesest nad võimendust ei anna. Need filtrid on loodud HPF-i ja LPF-i kombinatsiooniga.
Selle vooluringi tegemiseks vajalikud komponendid hõlmavad peamiselt: kondensaatorid – 1nF & 1μF, takistid – 150Ω & 16KΩ. Selle vooluringi ehitamiseks vajab see vooluahel ainult takisteid ja kondensaatoreid. Selle filtriahela puhul on valitud takistite ja kondensaatorite väärtuste läbipääsuriba vahemikus 1 kHz kuni 10 kHz. Kui me neid sagedusi muudame, tuleb takistite ja kondensaatorite väärtusi muuta.
Sellel vooluringil on kaks osa, nagu kõrgpääsfilter ja a madalpääsfilter . Selle vooluringi esimene osa koosneb R1-st ja C1-st, et moodustada HPS. Nii et see filter võimaldab lihtsalt kõiki sagedusi üle punkti, mida see on mõeldud peamiselt läbima. See filtri disain moodustab lihtsalt alumise piirsageduse punkti, kuid nõutav madalam piirsageduspunkt selles vooluringis on 1 kHz. Seega võimaldab HPF üle 1 kHz sagedusi.
Madalama piirsageduse saab arvutada järgmise valemiga.
Alumine piirsagedus = 1/2πR1C1.
Me teame takistite ja kondensaatorite väärtusi; R1 = 150Ω ja C1 = 1μF, nii et asendage need väärtused ülaltoodud võrrandis ja saame;
Alumine piirsagedus = 1/2π(150Ω)*(1μF) => 1061 Hz => 1KHz.
See filter lubab üle 1KHz kõik sagedused ja blokeerib lihtsalt kõik sagedused või nõrgendab oluliselt kõiki sagedusi alla 1KHz.
Sarnaselt koosneb selle vooluringi teine osa takistist R2 ja kondensaatorist C2, et moodustada LPF. See filter blokeerib kõik lõikepunkti all olevad sagedused.
Siin on vaja, et selles filtriahelas oleks kõrgem piirsagedus 10 KHz, seega võimaldab see ahel lihtsalt alla 10 KHz läbida kõik sagedused ja blokeerib kõik sagedused, mis on kõrgemad kui 10 KHz.
Kõrgema piirsageduse arvutamise valem on sama ja madalama piirsageduse arvutamiseks, sagedus => 1/2π R2C2
Me teame takisti R2 ja kondensaatori C2 väärtusi; R2 = 16KΩ & C2 = 1nF, nii et asendage need kaks väärtust ülaltoodud võrrandis, siis saame;
Kõrgem piirsagedus = 1/2π(16KΩ)*(1nF)= 9952Hz => 10KHz.
Seega lubab HPF kõik sagedused, mis on kõrgemad madalamast piirsagedusest, samas kui LPF lubab kõiki kõrgema piirsageduse all olevaid sagedusi. Nii luuakse ribapääsfilter, kus filtril on pääsuriba madalamate ja kõrgemate piirsageduste vahel.
HPF-i LPF-i koormamise vältimiseks on soovitatav, et takisti R2 väärtus oleks alla 10 (või) R1 takistist kõrgem. Selles vooluringis muudame takisti R2 väärtuse 100 korda suuremaks.
Töötab
See ahel töötab, lubades täistugevusega signaale madalpääsfiltri ja filtri vahele kõrgpääsfilter sagedused. Kui madalpääsfilter (LPF) on ette nähtud 2 kHz sagedusele, samas kui kõrgpääsfilter (HPF) on mõeldud 200 Hz sagedusele, genereerib see vooluahel 200 Hz ja 2 kHz vahel peaaegu täis- või täieliku tugevusega väljundsignaale.
Kui genereeritud signaalid on väljaspool seda vahemikku, nõrgenevad sagedused oluliselt, seega on nende amplituudid väga madalad, võrreldes signaali amplituudiga pääsuribas. Läbipääsuriba viitab kõrg- ja madalpääsfiltrite vahel olevatele signaalidele, mis edastatakse täisvõimsusel.
Siin on läbipääsuriba 200 Hz kuni 2 KHz, siis madal piirsagedus on 200 Hz ja kõrge piirsagedus 2 KHz. Läbipääsuribas on need kaks sagedust pääsuriba kaks punkti, kus amplituudis on 3 dB langus. Seega on see langus võrdne väärtusega 0,707 VPEAK.
Järgmisel ribapääsu graafikul on tippamplituud (VPEAK). Siin langeb amplituud alati, kui saate need kaks sagedust. Kui see saavutab 0,707 VPEAK, on see 3 dB piirpunkt, mis tähistab poolt maksimaalsest võimsusest. Pärast 3 dB piirpunkte langeb amplituudi järsult, seega on piirsagedustest väljaspool olevad sagedused tugevalt nõrgenenud.
Siin on meil kaks peamist sagedust; madalam piirsagedus 1 kHz juures ja kõrgem piirsagedus 10 kHz juures. Seega nimetatakse kesksagedust sageduseks kõrgema ja madalama piirsageduse vahel, mida mõõdetakse valemiga √(f1)(f2) => √ (1061)(9952) => 3249 Hz.
Selle sageduse ümber olev väljundsignaal on täistugevusega ja kõrgeima tippväärtusega. Kui jõuame sellele sagedusele lähedale, siis väärtus nõrgeneb või väheneb amplituudi piires. Amplituud on piirsagedustel 0,707VPEAK. Näiteks kui VPEAK mõõdab piirsagedustel tipust tipuni 10 volti, siis on amplituud ligikaudu 7 V, kuna 10 V * 0,707 V => 7 V.
Passiivse ribapääsufiltri võimendus
Passiivse ribapääsfiltri võimendus jääb alati alla sisendsignaali, seega on väljundvõimendus väiksem kui ühtsus. Kesksagedusel olev väljundsignaal on faasi sees, kuigi kesksagedusest allapoole jääv väljundsignaal juhib faasi +90° nihkega ja kesksagedusest kõrgem väljundsignaal jääb faasisiseseks maha -90° faasinihke võrra. Kui pakume kahe filtri vahele elektriisolatsiooni, saame parema filtri jõudluse.
Rakendused
The passiivsete ribapääsfiltrite rakendused sisaldama järgmist.
- Passiivribafiltrit kasutatakse teatud sageduste eraldamiseks või filtreerimiseks, mis asuvad kindlas ribas (või) sagedusvahemikus.
- Neid filtreid kasutatakse helivõimendi ahelates või sellistes rakendustes nagu; eelvõimendi tooni reguleerivad (või) valjuhääldi ristumisfiltrid.
- Need kehtivad saatja ja vastuvõtja ahelate kohta traadita side keskmine.
Seega on tegemist passiivse ülevaatega ribapääsfilter, ahelad , töötavad ja nende rakendused. See filter on HPF-i ja LPF-i kombinatsioon ning võimaldab selektiivset sagedusvahemikku. See filtriahel võimaldab laia ja kitsast sagedusvahemikku. Kõrgema ja madalama väljalülitussagedus sõltub peamiselt filtri konstruktsioonist. Siin on teile küsimus, mis on BPF?
