რა არის დაბალი უღელტეხილის ფილტრი

დაბალი უღელტეხილის ფილტრი არის წრე, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია ელექტრონული სიგნალის ყველა არასასურველი მაღალი სიხშირის შეცვლა, გადაკეთება ან უარი თქვას და მიიღოს ან გაიაროს მხოლოდ ის სიგნალები, რომლებიც სასურველია სქემების დიზაინერის მიერ.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ისინი „გაფილტრავდნენ“ არასასურველი სიგნალებს და იდეალურ ფილტრს გამოყოფენ და გადადიან სინუსოიდული შეყვანის სიგნალებს მათი სიხშირის საფუძველზე. დაბალი სიხშირის აპლიკაციებში (100 კგ ჰც-მდე), პასიური ფილტრები ძირითადად აშენებულია მარტივი RC (რეზისტორ-კონდენსატორის) ქსელების გამოყენებით, ხოლო უფრო მაღალი სიხშირის ფილტრები (100 კგ ჰც-ზე მეტი), როგორც წესი, მზადდება RLC (რეზისტორ-ინდუქტორი-კონდენსატორის) კომპონენტებისგან.

პასიური ფილტრები შედგება პასიური კომპონენტებისგან, როგორიცაა რეზისტორები, კონდენსატორები და ინდუქტორები და არ გააჩნიათ გამაძლიერებელი ელემენტები (ტრანზისტორები, ოპ – ამპერები და ა.შ.), ამიტომ არ აქვთ სიგნალის მომატება, ამიტომ მათი გამომავალი დონე ყოველთვის ნაკლებია შეყვანისგან.

ფილტრები ასე არის დასახელებული სიგნალის სიხშირის დიაპაზონის მიხედვით, რაც მათ საშუალებას აძლევს მათში გაიარონ, ხოლო დანარჩენი დაბლოკვისას ან "არბილებენ". ყველაზე ხშირად გამოყენებული ფილტრაციის დიზაინებია:

* დაბალი უღელტეხილის ფილტრი - დაბალი უღელტეხილის ფილტრი მხოლოდ დაბალი სიხშირის სიგნალებს საშუალებას აძლევს 0Hz- დან მისი მოწყვეტილი სიხშირეზე, ხოლო ეს წერტილი უნდა გაიაროს, ხოლო დაბლოკვის დროს.

* მაღალი უღელტეხილის ფილტრი - მაღალი უღელტეხილის ფილტრი მხოლოდ მაღალი სიხშირის სიგნალებს საშუალებას აძლევს მისი მოწყვეტილი სიხშირედან, pointc წერტილიდან და უფრო უსასრულობამდე გაიაროს, ხოლო დაბლოკვის დაბლოკვის დროს.

* Band Pass Filter - ჯგუფის გავლის ფილტრი საშუალებას აძლევს სიგნალებს, რომელიც ხვდება გარკვეულ სიხშირეზე შემავალ სიგნალს, რომელიც უნდა გაიაროს ორ წერტილს შორის, ხოლო ამ სიხშირის ზონის ორივე მხარეს დაბლოკვის ქვედა და უფრო მაღალი სიხშირე დაბლოკოს.

მარტივი პირველი რიგის პასიური ფილტრები (1 რიგი) შეიძლება გაკეთდეს ერთმანეთთან ერთად, რომლითაც შევაერთეთ ერთი რეზისტორი და ერთი კონდუქტორი, შეყვანის სიგნალის გასწვრივ, (VIN) ფილტრის გამომავალი საშუალებით, (VOUT) აღებული ამ ორი წერტილიდან. კომპონენტები.

ეს დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა გზით ვუკავშირდებით რეზისტორს და კონდენსატორს გამომავალი სიგნალის მიმართ, განსაზღვრავს ფილტრის კონსტრუქციის ტიპს, რომლის შედეგადაც ხდება Low Pass Filter ან High Pass Filter.

როგორც ნებისმიერი ფილტრის ფუნქციაა, დაშვებული იყოს სიხშირეების ამ ზონის სიგნალების გადალახვა შეუცვლელი, ხოლო ყველა სხვა დანარჩენის შესუსტების ან დასუსტებისას, რაც არ არის სასურველი, ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ იდეალური ფილტრის ამპლიტუდის რეაგირების მახასიათებლები, იდეალური სიხშირეზე რეაგირების თვისებების გამოყენებით. ფილტრის ოთხი ძირითადი ტიპი, როგორც ნაჩვენებია.

იდეალური ფილტრის რეაგირების მრუდი

 

ფილტრები შეიძლება დაიყოს ორ განსხვავებულ ტიპად: აქტიური ფილტრები და პასიური ფილტრები. აქტიური ფილტრები შეიცავს გამაძლიერებელ მოწყობილობებს სიგნალის სიძლიერის გასაზრდელად, ხოლო პასიური არ შეიცავს გამაძლიერებელ მოწყობილობებს სიგნალის გასაძლიერებლად. იმის გამო, რომ პასიური ფილტრის დიზაინში ორი პასიური კომპონენტია, გამომავალი სიგნალი აქვს უფრო მცირე ამპლიტუდა, ვიდრე მისი შესაბამისი შეყვანის სიგნალი, ამიტომ პასიური RC ფილტრები ასუსტებენ სიგნალს და აქვთ ერთზე ნაკლები მოპოვება (ერთიანობა).

დაბალი უღელტეხილის ფილტრი შეიძლება იყოს ტევადობის, ინდუქციის ან წინააღმდეგობის ერთობლიობა, რომელიც გამიზნულია სიხშირეზე მაღალი ანაზღაურების შესაქმნელად და ამ სიხშირეზე დაბალი ან მცირე ანაზღაურება. სიხშირეს, რომლის დროსაც ხდება გადასვლა, ეწოდება "მოწყვეტილი" ან "კუთხის" სიხშირე.

დაბალი უღელტეხილის ფილტრები შედგება რეზისტორისგან და კონდენსატორისგან, მაგრამ უფრო დახვეწილი დაბალი უღელტეხილის ფილტრებს აქვთ სერიის ინდუქტორებისა და პარალელური კონდენსატორების ერთობლიობა. ამ გაკვეთილზე ჩვენ გადავხედავთ უმარტივეს ტიპს, პასიური ორი კომპონენტის RC დაბალი უღელტეხილის ფილტრს.

დაბალი უღელტეხილის ფილტრი
მარტივი პასიური RC დაბალი უღელტეხილის ფილტრი ან LPF მარტივად შესაძლებელია სერიის საშუალებით ერთმანეთთან დაკავშირებით ერთი რეზისტორის ერთადერთ კონდენსატორთან ერთად, როგორც ეს მოცემულია ქვემოთ. ამ ტიპის ფილტრაციის მოწყობაში შეყვანის სიგნალი (VIN) გამოიყენება სერიის ერთობლიობაზე (როგორც რეზისტორს, ასევე კონდენსატორს ერთად), მაგრამ გამომავალი სიგნალი (VOUT) გადაღებულია მხოლოდ capacitor- ის მასშტაბით.

ამ ტიპის ფილტრი ცნობილია ზოგადად როგორც "პირველი რიგის ფილტრი" ან "ერთსაწინიანი ფილტრი", რატომ არის პირველი რიგის ან ერთსულოვანი?, რადგან მასში ჩართულია მხოლოდ "ერთი" რეაქტიული კომპონენტი, კონდენსატორები.

RC დაბალი უღელტეხილის ფილტრის წრე

 

როგორც უკვე აღვნიშნეთ Capacitive Reactance სამეცნიერო ინსტრუქციაში, კონდენსატორის რეაქცია ცვალებადი სიხშირით იცვლება, ხოლო რეზისტორის მნიშვნელობა მუდმივად რჩება სიხშირე იცვლება. დაბალ სიხშირეზე, კონდენსატორის გამტარუნარიანობა, (XC) ძალიან დიდი იქნება, წინააღმდეგობის გამძლეობის მნიშვნელობასთან შედარებით, რ.

ეს ნიშნავს, რომ ძაბვის პოტენციალი, VC მთელს კონდენსატორზე, გაცილებით დიდი იქნება, ვიდრე ძაბვის ვარდნა, VR, რომელიც განვითარებულია რეზისტორის მასშტაბით. მაღალი სიხშირის დროს საპირისპიროა მართებული, ხოლო VC მცირეა და VR დიდია მოცულობის რეაქტიულობის მნიშვნელობის ცვლილების გამო.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს ციკლი არის RC დაბალი უღელტეხილის ფილტრის მიკროსქემის, იგი ასევე შეიძლება ჩაითვალოს, როგორც სიხშირეზე დამოკიდებული ცვლადი პოტენციური გამყოფი მიკროსქემის მსგავსი, რასაც ჩვენ გადავხედით რეზისტორების სამეურვეოში. ამ გაკვეთილზე ჩვენ გამოვიყენეთ შემდეგი განტოლება, რომ გამოვთვალოთ გამომავალი ძაბვა სერიებში დაკავშირებულ ორ ცალკეულ რეზისტორზე.

 

ჩვენ ასევე ვიცით, რომ კონდენსატორის გამტარუნარიანობა AC წრედში მოცემულია, როგორც:

 

AC წრედში მიმდინარე ნაკადის წინააღმდეგობას უწოდებენ წინაღობას, სიმბოლო Z- ს და სერიის ცირკულარს, რომელიც შედგება ერთი რეზისტორისგან სერიისგან, რომელსაც აქვს ერთი კონდენსატორები, მიკროსქემის წინაღობა გამოითვლება როგორც:

შემდეგ ჩვენი განტოლების ზემოქმედების ზემოაღნიშნულიდან რეზისტენტული პოტენციური გამყოფი განტოლების ჩანაცვლებით გადმოგვცემს:

RC პოტენციური გამყოფი განტოლება


 

ამრიგად, სერიის ორი რეზისტორის პოტენციური გამყოფი განტოლების გამოყენებით და წინაღობის შეცვლა შეგვიძლია გამოვთვალოთ RC ფილტრის გამომავალი ძაბვა ნებისმიერი მოცემულ სიხშირეზე.

დაბალი უღელტეხილის ფილტრის მაგალითი 1
დაბალი უღელტეხილის ფილტრის ციკლი, რომელიც შედგება 4k7Ω სერიის რეზისტორისგან, რომლის სიმძლავრეა 47nF, უკავშირდება 10v სინუსოიდის მიწოდებას. გამოთვალეთ გამომავალი ძაბვა (VOUT) 100Hz სიხშირით და ისევ 10,000Hz ან 10kHz სიხშირით.

ძაბვის გამომავალი სიხშირე 100Hz.

 

ძაბვის გამომავალი სიხშირე 10,000 ჰც (10 კჰცჰც).

 

სიხშირის
ზემოთ მოყვანილი შედეგებიდან ვხედავთ, რომ რადგან RC ქსელზე მიმართული სიხშირე იზრდება 100 ჰც-დან 10 კგ ჰც-მდე, ძაბვა დაეცა კონდენსატორზე და, შესაბამისად, ციკლიდან გამომავალი ძაბვა (VOUT) მცირდება 9.9v- დან 0.718v– მდე.

ქსელების გამომავალი ძაბვის შეთქმულებისას შეყვანის სიხშირის სხვადასხვა მნიშვნელობათა წინააღმდეგ, შესაძლებელია დაბალი სიხშირის ფილტრის მიკროსქემის სიხშირის რეაგირების მრუდი ან ბოდე ნაკვეთის ფუნქცია, როგორც ეს მოცემულია ქვემოთ.

სიხშირეზე პასუხი დაბალი დონის ფილტრი

დაბალი უღელტეხილის ფილტრის ნაკვეთი

 

Bode ნაკვეთი გვიჩვენებს, რომ ფილტრის სიხშირის პასუხი დაბალ სიხშირეზე თითქმის ბრტყელი იყოს და ყველა შემავალი სიგნალი პირდაპირ გამომავალზე გადაეცემა, რის შედეგადაც მიიღება თითქმის 1, სახელწოდებით ერთიანობა, სანამ მიაღწევს მისი შემცირების სიხშირის წერტილს. (ƒc). ეს ხდება იმის გამო, რომ კონდენსატორის რეაქცია მაღალი სიხშირით მაღალია და დაბლოკავს კონდენსატორის მეშვეობით ნებისმიერი მიმდინარე დინებას.

ამ სიხშირის წერტილის შეცვლის შემდეგ, მიკროსქემის პასუხი მცირდება -20dB / Decade ან (-6dB / Octave) ფერდობზე. გაითვალისწინეთ, რომ ფერდობის კუთხე, ეს –20dB / Decade– ის გადახრა ყოველთვის ერთნაირი იქნება ნებისმიერი RC კომბინაციისთვის.

ნებისმიერი მაღალი სიხშირის სიგნალი, რომელიც გამოიყენება ამ უწყვეტი სიხშირის წერტილზე დაბალი უღელტეხილის ფილტრის წრედზე, ძლიერდება, ანუ ისინი სწრაფად იკლებს. ეს ხდება იმის გამო, რომ ძალიან მაღალ სიხშირეზე, კონდენსატორის რეაქცია იმდენად დაბალია, რომ იგი იძლევა მოკლე ჩართვის მდგომარეობის ეფექტს გამომავალი ტერმინალებზე, რის შედეგადაც ხდება ნულოვანი გამომავალი.

შემდეგ, სწორად რეზისტორ-კონდენსატორის კომბინაციის შერჩევით, ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ RC წრე, რომლის საშუალებითაც გარკვეული სიჩქარის ქვემოთ სიხშირე დიაპაზონი გადის მიკროსქემის გავლენის ქვეშ, ხოლო ნებისმიერი სიხშირე, რომელიც გამოყენებულია ამ მოჭრილი წერტილის ზემოთ მოცემულ წრეზე, შექმნის ის, რასაც ჩვეულებრივ უწოდებენ Low Pass Filter.

ამ ტიპის "დაბალი უღელტეხილის ფილტრის" მიკროსქემის ყველა ამ სიხშირეზე ქვემოთ მოცემული სიხშირე, ის წერტილი, რომელიც შეუცვლელია მცირე ან უმნიშვნელო ანაზღაურებით და ამბობენ, რომ ფილტრების Pass band ზონაშია. ეს უღელტეხილის ზონის ზონა ასევე წარმოადგენს ფილტრის გამტარობას. ზოგადად ნათქვამია, რომ ამ სიგნალის შემცირების წერტილის სიგნალის სიხშირე ფილტრებში შეჩერებულია ზოლის ზონაში და ისინი მნიშვნელოვნად შემცირდება.

ეს "შემცირების", "კუთხის" ან "Breakpoint" სიხშირე განისაზღვრება, როგორც სიხშირის წერტილი, სადაც capacitive რეაქცია და წინააღმდეგობა თანაბარია, R = Xc = 4k7Ω. როდესაც ეს ხდება გამომავალი სიგნალი, შეჰყავთ შეყვანის სიგნალის მნიშვნელობის 70.7% ან შეყვანის -3dB (20 ჟურნალი (Vout / Vin)). 

მიუხედავად იმისა, რომ R = Xc, გამოსავალი არ არის შეყვანის სიგნალის ნახევარი. ეს იმიტომ ხდება, რომ ეს ტოლია ორივეს ვექტორული ჯამი და, შესაბამისად, შეყვანილია 0.707.

ვინაიდან ფილტრი შეიცავს კონდენსატორს, გამომავალი სიგნალის LAGS ფაზის კუთხე (Φ) არის შეყვანის მიღმა და -3dB მოწყვეტილი სიხშირით ()c) არის -45 °. 

ეს გამოწვეულია კონდენსატორის ფირფიტების დატენვისთვის საჭირო დრო, რადგან შეყვანის ძაბვა იცვლება, რის შედეგადაც გამომავალი ძაბვა (ძაბვა მთელს კონდენსატორზე) "ჩამორჩება" შეყვანის სიგნალის მიღმა. რაც უფრო მაღალია შეყვანის სიხშირე, რომელიც მიმართულია ფილტრზე, უფრო მეტი ტევადობს კონდენსატორი და წრე უფრო და უფრო "ხდება ფაზის გარეთ".

შემცირების სიხშირის წერტილი და ფაზის ცვლის კუთხე შეგიძლიათ იხილოთ შემდეგი განტოლების გამოყენებით:

შემცირების სიხშირე და ფაზის ცვლა

დაბალი უღელტეხილის ფილტრის შემცირების სიხშირე

 

ამის შემდეგ, "დაბალი უღელტეხილის ფილტრის" მიკროსქემის ზემოთ მოყვანილი მაგალითისთვის, მოწყვეტილი სიხშირე (ƒc) მოცემულია როგორც 720Hz, გამომავალი ძაბვით შეყვანის ძაბვის მნიშვნელობის 70.7% და ფაზური ცვლის კუთხე -45o.

მეორე რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრი
ჯერჯერობით ჩვენ დავინახეთ, რომ პირველი რიგის RC დაბალი უღელტეხილის ფილტრების დამზადება შესაძლებელია ერთი რეზისტორის სერიის ერთ კონდენსატორთან შეერთებით. ეს ერთსულოვანი მოწყობა საშუალებას გვაძლევს B-20DB- ზე შემცირების წერტილის ზემოთ სიხშირეების შემცირება –3dB / ათწლეულის შემცირებით. 

ამასთან, ზოგჯერ ფილტრის წრეებში ფერდობზე ეს -20dB / ათწლეულის (-6dB / octave) კუთხე შეიძლება არ იყოს საკმარისი არასასურველი სიგნალის მოსაშორებლად, მაშინ შესაძლებელია ფილტრაციის ორი ეტაპის გამოყენება, როგორც ეს ნაჩვენებია.

მეორე რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრი

 

ზემოაღნიშნულ წრედში იყენებენ ორ პასიურ პირველი რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრს, რომლებიც დაკავშირებულია ან "კასკადირებულია" ერთად, რათა შექმნან მეორე რიგის ან ორპოლარული ფილტრი. ამრიგად, ჩვენ ვხედავთ, რომ პირველი რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრი შეიძლება გადაიზარდოს მეორე რიგის ტიპად, მასში უბრალოდ დამატებით RC ქსელს დავამატებთ და რაც უფრო მეტ RC ეტაპს ვამატებთ, უფრო მაღალი ხდება ფილტრის ბრძანება.

თუ ასეთი RC სტადიების რიცხვი (n) ერთად არის კასკადური, შედეგად RC ფილტრის წრე ცნობილი იქნება, როგორც "მე-რიგის" ფილტრი, რომელიც გამოიწვევს "nx -20dB / ათწლეულის" დახრილობის ფერდობზე.

ასე მაგალითად, მეორე რიგის ფილტრს ექნებოდა ფერდობზე -40dB / ათწლეული (-12dB / octave), მეოთხე რიგის ფილტრს ექნებოდა ფერდობზე -80dB / ათწლეული (-24dB / octave) და ა.შ. ეს ნიშნავს, რომ, როგორც ფილტრის ბრძანების გაზრდა, მოძრავი სიბრტყე უფრო ციცაბო ხდება და ფილტრის ფაქტობრივი გაჩერების ზონის რეაგირება უახლოვდება მისი იდეალური გაჩერების ჯგუფის მახასიათებლებს.

მეორეხარისხოვანი ფილტრები მნიშვნელოვანია და ფართოდ გამოიყენება ფილტრაციის დიზაინში, რადგან პირველი რიგის ფილტრებთან ერთად, ნებისმიერი უფრო მაღალი დონის მეცხრე ღირებულების ფილტრები შეიძლება შეიქმნას მათი გამოყენებით. მაგალითად, მესამე რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრი იქმნება სერიებით დაკავშირებით ან ერთმანეთთან კასკადური შეხებით, პირველი და მეორე რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრის საშუალებით.

RC ფილტრის საფეხურებიც არის, სადაც უარყოფითი მხარეც არ არის, კასკადურია. მიუხედავად იმისა, რომ არ არის შეზღუდული ფილტრის წესრიგის შექმნა, რადგან შეკვეთი იზრდება, საბოლოო ფილტრის მომატება და სიზუსტე მცირდება.

როდესაც იდენტური RC ფილტრის სტადიები ერთმანეთთან კასკადურია, გამოშვების მომატება საჭირო შემცირების სიხშირეზე (ƒc) მცირდება (დაქვეითებულია) ოდენობით, ფილტრის სტადიების რაოდენობასთან მიმართებაში, რაც იზრდება რბოლაზე. ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ შემცირების ოდენობა შერჩეულ მოჭრილი სიხშირით შემდეგი ფორმულის გამოყენებით.

პასიური დაბალი უღელტეხილის ფილტრი მოიპოვა ƒc- ზე

დაბალი უღელტეხილის ფილტრის მომატება

სადაც ”n” არის ფილტრის სტადიების რაოდენობა.

მეორე რიგის პასიური დაბალი უღელტეხილის ფილტრისთვის, მომატება კუთხის სიხშირეზე ƒc უდრის 0.7071 x 0.7071 = 0.5Vin (-6dB), მესამე რიგის პასიური დაბალი უღელტეხილის ფილტრი ტოლი იქნება 0.353Vin (-9dB) , მეოთხე რიგი იქნება 0.25Vin (-12dB) და ა.შ. კუთხის სიხშირე, -c მეორე რიგის პასიური დაბალი უღელტეხილის ფილტრისთვის, განისაზღვრება რეზისტორის / კონდენსატორის (RC) კომბინაციით და მოცემულია როგორც.

მე -2 რიგის ფილტრის კუთხის სიხშირე

მეორე რიგის შემცირების სიხშირე

 

სინამდვილეში, როგორც ფილტრის სტადია და, შესაბამისად, მისი ამოღების ფერდობაც იზრდება, დაბალი უღელტეხილის ფილტრები –3dB კუთხის სიხშირის წერტილში და, შესაბამისად, მისი უღელტეხილის სიხშირე ცვლის მის თავდაპირველ გამოთვლილ მნიშვნელობას, ზემოთ მოცემული განტოლებით განსაზღვრული თანხით.

მე -2 რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრი -3dB სიხშირე

დაბალი გავლის ფილტრი -3dB სიხშირე

 

სადაც ƒc არის გამოთვლილი შემცირების სიხშირე, n არის ფილტრის ბრძანება და ƒ-3dB არის ახალი -3dB უღელტეხილის სიჩქარის სიხშირე, რაც ხდება ფილტრების ბრძანების გაზრდის შედეგად.

შემდეგ სიხშირეზე რეაგირება (bode ნაკვეთი) მეორე რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრისთვის, თუ იგივე –3dB– ის ერთნაირი წერტილოვანი წერტილი ითვალისწინებს:

სიხშირეზე პასუხი მეორე რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრის შესახებ

პრაქტიკაში, კასკადური პასიური ფილტრები ერთად წარმოქმნიან უფრო დიდი ზომის ფილტრებს, ძნელია ზუსტად შესრულება, რადგან თითოეული ფილტრის ბრძანების დინამიური წინაღობა გავლენას ახდენს მის მეზობელ ქსელზე.

ამასთან, დატვირთვის ეფექტის შესამცირებლად შეგვიძლია გავაუმჯობესოთ ყოველი შემდეგი ეტაპის 10x წინა ეტაპის წინაღობა, ასე რომ R2 = 10 x R1 და C2 = 1/10-ე C1. მეორე რიგის და ზემოთ ფილტრის ქსელები ზოგადად გამოიყენება ოპ – ამპტერების უკუკავშირის სქემებში, სადაც ის ცნობილია, როგორც აქტიური ფილტრები ან როგორც ფაზური ცვლის ქსელი RC ოსცილატორის სქემებში.

დაბალი უღელტეხილის ფილტრის შეჯამება
მოკლედ რომ ვთქვათ, დაბალი უღელტეხილის ფილტრს აქვს მუდმივი გამომავალი ძაბვა DC- დან (0Hz), განსაზღვრულ სიხშირეზე, (ƒC) წერტილამდე. ამ შემცირების სიხშირის წერტილი არის 0.707 ან -3dB (dB = –20log * VOUT / IN) დაშვებული ძაბვის მომატება.

სიხშირის დიაპაზონი "ქვემოთ" ამ შეწყვეტის წერტილის ƒC, როგორც წესი, ცნობილია როგორც Pass Band, რადგან შეყვანის სიგნალს უფლება აქვს ფილტრის გავლით. ამ მოწყვეტის წერტილის სიხშირის დიაპაზონი "ზემოთ", ჩვეულებრივ, ცნობილია როგორც Stop Band, რადგან შეყვანის სიგნალი დაბლოკილია ან შეჩერებულია გავლით.

მარტივი 1 რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრის გაკეთება შესაძლებელია სერიის ერთი რეზისტორის გამოყენებით, ერთი არაპოლარიზებული კონდენსატორით (ან ნებისმიერი რეაქტიული კომპონენტი) შესასვლელი სიგნალის გასწვრივ Vin, ხოლო გამომავალი სიგნალის Vout ხდება კონდენსატორის გასწვრივ.

მოჭრილი სიხშირე ან -3dB წერტილი შეგიძლიათ იხილოთ სტანდარტული ფორმულის გამოყენებით, ƒc = 1 / (2πRC). გამომავალი სიგნალის ფაზური კუთხე ƒc– ზე და დაბალი ტემპერატურა ფილტრისთვის –45 °.

ამ საკითხისათვის ფილტრის ან ნებისმიერი ფილტრის მოპოვება ზოგადად გამოიხატება Decibels– ში და წარმოადგენს გამომავალი მნიშვნელობის ფუნქციას, რომელიც იყოფა მისი შეყვანის მნიშვნელობით და მოცემულია როგორც:

დაბალი უღელტეხილის ფილტრის მომატება decibels
 

პასიური დაბალი უღელტეხილის ფილტრების პროგრამები აუდიო გამაძლიერებლებისა და დინამიკების სისტემებშია, რომ დაბალი სიხშირის ბასის სიგნალები მიაწოდონ უფრო დიდ ბას დინამიკებს, ან შეამცირონ მაღალი სიხშირის ხმაური ან "მისი" ტიპის დამახინჯება. აუდიო პროგრამებში ამის მსგავსად გამოყენებისას დაბალი უღელტეხილის ფილტრს ზოგჯერ "მაღალმჭრიანი" ან "სამმაგი დაჭრილი" ფილტრი ეწოდება.

თუკი გადავიტანეთ რეზისტორისა და კონდენსატორის პოზიციები ცირკულარში ისე, რომ გამომავალი ძაბვა ახლა რეზისტორის მასშტაბით ავიღოთ, გვექნებოდა წრე, რომელიც წარმოქმნის გამოსავლის სიხშირის რეაგირების მრუდის მსგავსი მაღალი გამტარი ფილტრის მსგავსი და ეს განიხილება შემდეგ გაკვეთილზე.

დრო მუდმივი
ამ დრომდე ჩვენ დაინტერესებული ვიყავით დაბალი უღელტეხილის ფილტრის სიხშირეზე რეაგირებით, როდესაც ექვემდებარება სინუსოიდული ტალღის ფორმას. ჩვენ ასევე დავინახეთ, რომ ფილტრების მოწყვეტილი სიხშირე ()c) არის ცირკულში რეზისტენტობის (R) და ტევადობის (C) პროდუქტი გარკვეული განსაზღვრული სიხშირის წერტილის მიმართ და ის, რომ შეცვალოს ორი კომპონენტიდან რომელიმე. ამ სიხშირის წერტილი მისი გაზრდით ან შემცირებით.

ჩვენ ასევე ვიცით, რომ მიკროსქემის ფაზური ცვლა ჩამომავალი სიგნალის მიღმა ჩამორჩება დატენვისთვის საჭირო დროის გამო და შემდეგ ხდება კონდენსატორის განტვირთვა, როგორც სინუსური ტალღა იცვლება. R და C- ის ეს კომბინაცია წარმოქმნის დატენვის და განმუხტვის ეფექტს წრედზე, რომელიც ცნობილია როგორც მისი მუდმივი დრო (τ), როგორც ეს ჩანს RC Circuit გაკვეთილებში, რაც აძლევს ფილტრს პასუხს დროის დომენში.

დროის მუდმივა, tau (τ), დაკავშირებულია მოჭრილი სიხშირის ƒc– ით, როგორც:

დრო მუდმივი

 

ან გამოხატულია შემცირების სიხშირეზე, asc, როგორც:

rc მუდმივი
გამომავალი ძაბვა, VOUT დამოკიდებულია დროის მუდმივობაზე და შეყვანის სიგნალის სიხშირეზე. სინუსოიდური სიგნალით, რომელიც დროთა განმავლობაში შეუფერხებლად იცვლება, წრიული იქცევა როგორც მარტივი 1 რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრი, როგორც ზემოთ ვნახეთ.

რა მოხდება, თუ ჩვენ შევიცვლით შეყვანის სიგნალს "კვადრატული ტალღის" ფორმის "ON / OFF" ტიპის სიგნალთან, რომელსაც აქვს თითქმის ვერტიკალური ნაბიჯი, რა მოხდებოდა ჩვენს ფილტრის წრედზე. მიკროსქემის გამომავალი პასუხი მკვეთრად იცვლებოდა და წარმოქმნიდა სხვა ტიპის მიკროსქემას, რომელიც ჩვეულებრივ ინტეგრატორად არის ცნობილი.

RC ინტეგრატორი
ინტეგრატორი ძირითადად არის დაბალი უღელტეხილის ფილტრის ციკლი, რომელიც მოქმედებს დროის დომენში, რომელიც გარდაქმნის კვადრატული ტალღის "ნაბიჯზე" რეაგირების შეყვანის სიგნალს სამკუთხა ფორმის ტალღის გამოსავალზე, რადგან კონდენსატორის ბრალი და გამონადენი ხდება. სამკუთხა ტალღის ფორმა შედგება ალტერნატიული, მაგრამ თანაბარი, პოზიტიური და უარყოფითი რაფებისაგან.

როგორც ქვემოთ მოცემულია, თუ RC დროის მუდმივი ხანგრძლივია შედარებით შეყვანის ტალღის პერიოდთან, შედეგი გამომავალი ტალღის ფორმა იქნება სამკუთხა ფორმაში და რაც უფრო მაღალია შეყვანის სიხშირე, ქვედა იქნება გამოსასვლელი ამპლიტუდა შედარებით შეყვანის მაჩვენებელთან შედარებით.


RC ინტეგრატორის წრე

rc ინტეგრატორის წრე

ამრიგად, ამ ტიპის წრიული იდეალურია ერთი ტიპის ელექტრონული სიგნალის მეორეზე გადაყვანის მიზნით, ტალღის წარმოქმნის ან ტალღის ფორმის სქემებში.

დატოვე შეტყობინება 

შეტყობინება სია