Филтерска кола филтрирају фреквенције унутар електронских кола. Ова кола користе комбинацију отпорника и кондензатори као њихове основне грађевне блокове. Ово коло филтера је неопходно у блок дијаграму напајања након кола исправљача јер мења пулсирајућу наизменичну струју у једносмерну и напаја само у једном правцу. Коло филтера одваја доступну компоненту наизменичне струје унутар исправљеног излаза и дозвољава ДЦ компоненти да дође до оптерећења. Доступне су различите врсте филтера, међу њима пропусни филтер (БПФ) је један од типова. Овај филтер дозвољава фреквенције у одређеном опсегу фреквенција и пригушује фреквенције када је ван опсега. Ове филтери доступни су у различитим типовима, али пасивни БПФ је један од типова. Дакле, овај чланак пружа кратке информације о а пасивни пропусни филтер , његов рад и његове примене.
Шта је Пасивни Банд Пасс филтер?
Комбинација нископропусног и високопропусног филтера позната је као пасивни филтер опсега. Овај тип филтера дозвољава одређени опсег фреквенција и блокира све преостале фреквенције. Ово је електрично коло које користи само пасивне елементе као што су Р, Ц & Л. Дакле, овај филтер је направљен каскадом два филтера као што су ЛПФ и ХПФ. Главна употреба пасивног пропусног филтера је у аудио појачало . Понекад у аудио појачалима, потребан нам је одређени фреквентни опсег који не почиње од 0 Хз и није висока фреквенција, иако нам је потребан одређени опсег фреквенцијског опсега, било да је шири или ужи опсег.
Дијаграм кола пасивног пропусног филтера
Пасивни филтер користи само пасивне компоненте као што су; отпорници, индуктори & кондензатори. Дакле, пасивни пропусни филтер такође може користити пасивне компоненте и не користи их операциони појачавач за појачање. Део за појачавање сличан активном филтеру опсега није присутан у пасивном филтеру опсега. Шема кола пасивног пропусног филтера такође укључује високопропусна и нископропусна филтерска кола. Дакле, први део кола је за пасивни ХПФ, док је друга половина кола за пасивни ЛПФ.
Дизајн пасивног пропусног филтера
Дизајн пасивног пропусног филтера може се урадити једноставно коришћењем отпорници & кондензатори. Колу филтера пасивног опсега не треба никакво напајање и не користи се за било какво активно појачање. Ови типови пропусних филтера се користе као додатак активном колу за обезбеђење појачања, али сами по себи не пружају никакво појачање. Ови филтери су дизајнирани са комбинацијом ХПФ-а и ЛПФ-а.
Потребне компоненте за прављење овог кола углавном укључују; кондензатори – 1нФ & 1μФ, отпорници – 150Ω и 16КΩ. За изградњу овог кола, овом колу су потребни само отпорници и кондензатори. За ово коло филтера, опсег пропусности се креће од 1КХз до 10КХз за изабране вредности отпорника и кондензатора. Ако променимо ове фреквенције, вредности отпорника и кондензатора треба да се промене.
Ово коло има два дела попут високопропусног филтера и а нископропусни филтер . Први део овог кола се састоји од Р1 и Ц1 који формирају ХПС. Дакле, овај филтер дозвољава једноставно све фреквенције преко тачке за коју је углавном дизајниран да прође. Овај дизајн филтера једноставно формира доњу тачку граничне фреквенције, али потребна тачка ниже граничне фреквенције у овом колу је 1КХз. Дакле, ХПФ дозвољава фреквенције изнад 1КХз.
Доња гранична фреквенција се може израчунати са следећом формулом.
Доња гранична фреквенција = 1/2πР1Ц1.
Знамо вредности отпорника и кондензатора; Р1 = 150Ω и Ц1 = 1μФ, па замените ове вредности у горњу једначину, и можемо добити;
Доња гранична фреквенција = 1/2π(150Ω)*(1μФ) => 1061 Хз => 1КХз.
Овај филтер дозвољава изнад 1КХз све фреквенције и једноставно блокира све фреквенције или у великој мери пригушује све фреквенције испод 1КХз.
Слично томе, други део овог кола се састоји од отпорника Р2 и кондензатора Ц2 који формирају ЛПФ. Овај филтер блокира све фреквенције испод граничне тачке.
Овде нам је потребна виша гранична фреквенција да буде 10 КХз у оквиру овог филтерског кола, тако да ово коло дозвољава пропуштање свих фреквенција испод 10 КХз и блокира све фреквенције изнад тачке од 10 КХз.
Формула за израчунавање веће граничне фреквенције је иста као нижа гранична фреквенција, фреквенција => 1/2π Р2Ц2
Знамо вредности отпорника Р2 и кондензатора Ц2 као; Р2 = 16КΩ & Ц2 = 1нФ, па замените ове две вредности у горњој једначини онда можемо добити;
Виша гранична фреквенција = 1/2π(16КΩ)*(1нФ)= 9952Хз => 10КХз.
Дакле, ХПФ дозвољава све фреквенције изнад доње граничне тачке, док ЛПФ дозвољава све фреквенције испод више граничне фреквенције. Дакле, ово ће створити пропусни филтер где филтер има пропусни опсег између ниже и више граничне фреквенције.
Да бисте избегли ефекат оптерећења на ЛПФ од ХПФ-а, препоручује се да вредност отпорника Р2 мора бити испод 10 (или) изнад отпорника Р1. У овом колу повећавамо вредност отпорника Р2 100 пута.
Рад
Ово коло функционише тако што дозвољава сигнале пуне снаге између нископропусног филтера и високопропусни филтер фреквенције. Ако је нископропусни филтер (ЛПФ) дизајниран за фреквенцију од 2КХз, док је високопропусни филтер (ХПФ) дизајниран за фреквенцију од 200Хз, онда ово коло генерише излазне сигнале између 200Хз и 2КХз са скоро пуном снагом или потпуном снагом.
Када су генерисани сигнали изван овог опсега, фреквенције ће бити знатно ослабљене, тако да су њихове амплитуде веома ниске у поређењу са амплитудом сигнала унутар пропусног опсега. Пропусни опсег се односи на сигнале између високопропусних и нископропусних филтера који се пропуштају у пуној снази.
Овде је пропусни опсег 200Хз до 2 КХз, тада је ниска гранична фреквенција 200Хз, а висока гранична фреквенција је 2 КХз. У пропусном опсегу, ове две фреквенције су две тачке унутар пропусног опсега где постоји пад од 3дБ унутар амплитуде. Дакле, овај пад је еквивалентан 0,707ВПЕАК.
На следећем графикону пропусног опсега, постоји амплитуда врха (ВПЕАК). Овде ће амплитуда пасти кад год добијете ове две фреквенције. Када достигне 0,707ВПЕАК, онда је ово гранична тачка од 3дБ која означава половину максималне снаге. После граничних тачака од 3дБ, долази до стрмоглавог пада амплитуде, тако да су фреквенције изван граничних фреквенција веома ослабљене.
Овде имамо две главне фреквенције; нижа гранична фреквенција на 1 КХз и виша гранична фреквенција на 10 КХз. Дакле, средишња фреквенција је позната као фреквенција између више и ниже граничне фреквенције која се мери коришћењем формуле √(ф1)(ф2) => √ (1061)(9952) => 3249 Хз.
Излазни сигнал око ове фреквенције има пуну снагу и на највишој је вршној вредности. Када се приближимо овој фреквенцији, вредност ће се смањити или смањити унутар амплитуде. Амплитуда је 0,707ВПЕАК на граничним фреквенцијама. На пример, ако ВПЕАК мери 10В од врха до врха на граничним фреквенцијама, онда је амплитуда приближно 7В јер је 10В * 0,707В => 7В.
Појачање филтера пасивног опсега
Појачање пасивног филтера опсега је увек испод улазног сигнала, тако да је излазно појачање мање од јединице. Излазни сигнал на централној фреквенцији је унутар фазе, иако излазни сигнал испод централне фреквенције води фазу са помаком од +90° и излазни сигнал изнад централне фреквенције ће заостајати унутар фазе за -90° фазног померања. Кад год обезбедимо електричну изолацију између два филтера, можемо постићи боље перформансе филтера.
Апликације
Тхе примена пасивних пропусних филтера укључи следеће.
- Пасивни појасни филтер се користи за изоловање или филтрирање одређених фреквенција које леже у одређеном опсегу (или) фреквенцијама.
- Ови филтери се користе у круговима аудио појачала или апликацијама као што су; контроле тона предпојачала (или) скретни филтери звучника.
- Ово се односи на кругове предајника и пријемника унутар њих бежична комуникација средње.
Дакле, ово је преглед пасива пропусни филтер, кола , рад и њихове примене. Овај филтер је комбинација ХПФ и ЛПФ и омогућава селективни фреквентни опсег. Овај филтерски круг омогућава широк и уски опсег фреквенција. Гранична фреквенција више и ниже углавном зависи од дизајна филтера. Ево једно питање за вас шта је БПФ?
