რა არის მაღალი უღელტეხილის ფილტრი?

"High Pass Filter არის საპირისპირო დაბალი დონის ფილტრის მიკროსქემისგან, რადგან ორი კომპონენტი შეიცვალა იმ ფილტრების გამომავალი სიგნალის საშუალებით, რომელიც ახლა აღებულია რეზისტორის მასშტაბით.აქ, როგორც დაბალი უღელტეხილის ფილტრი, მხოლოდ სიგნალებს აძლევდნენ უფლებას გაიარონ მისი მოწყვეტილი სიხშირის წერტილი, ƒc, პასიური მაღალი გამავლობის ფილტრის წრე, როგორც ეს მისი სახელი გულისხმობს, მხოლოდ სიგნალებს გადის არჩეულ მოჭრილი წერტილის ზემოთ, ტალღის ფორმა. ----- FMUSER"

Content

1) High Pass Filter Circuit

2) სიხშირეზე პასუხი 1 რიგის მაღალი გამავლობის ფილტრის

3) შემცირების სიხშირე და ფაზის ცვლა

4) მაღალი გამავლობის ფილტრის მაგალითი 1

5) მეორე რიგის High Pass Filter

6) მაღალი უღელტეხილის ფილტრის შეჯამება

7) RC დიფერენციატორის

High Pass Filter Circuit

ამ მიკროსქემის მოწყობაში, კონდენსატორის რეაქტიულობა ძალზე მაღალია დაბალი სიხშირის დროს, ასე რომ, კონდენსატორი მოქმედებს, როგორც ღია წრე, და ბლოკავს VIN– ზე ნებისმიერ შეყვანის სიგნალს, სანამ მოწყვეტილი სიხშირის წერტილი (ƒC) მიაღწევს. 

ამ სიხშირის წერტილის ზემოთ, კონდენსატორის რეაქცია საკმარისად შემცირდა, რადგან ახლა უფრო იმოქმედებს მოკლე წრეზე, რაც საშუალებას აძლევს შეყვანის ყველა სიგნალს პირდაპირ გასასვლელზე გადავიდეს, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ ფილტრების საპასუხო მრევლში.

იხილეთ ასევე: >> რა არის დაბალი უღელტეხილის ფილტრი და როგორ უნდა შექმნათ დაბალი უღელტეხილის ფილტრი? 

სიხშირეზე პასუხი 1 რიგის მაღალი გამავლობის ფილტრის

პასიური მაღალი გამავლობის ფილტრის ზემოთ მოყვანილი Bode ნაკვეთი ან სიხშირის რეაგირების მრუდი ზუსტად საპირისპიროა დაბალი პასტის ფილტრისგან. აქ სიგნალი მცირდება ან ნესტიან დაბალ სიხშირეზე, ხოლო გამომავალი იზრდება + 20dB / Decade (6dB / Octave) სანამ სიხშირე აღწევს მოწყვეტილ წერტილამდე ()c), სადაც კვლავ R = Xc. 

მას აქვს რეაგირების მრუდი, რომელიც ვრცელდება უსასრულობიდან გათიშვის სიხშირეზე, სადაც გამომავალი ძაბვის ამპლიტუდაა 1 / √2 = შეყვანის სიგნალის მნიშვნელობის 70.7% ან შეყვანის -3dB (20 ჟურნალი (Vout / Vin)) ღირებულება

ასევე ვხედავთ, რომ გამომავალი სიგნალის ფაზის კუთხე (Φ) ტოვებს შეყვანის მაჩვენებელს და ტოლია + 45o სიხშირეზე ƒc. ამ ფილტრის სიხშირეზე რეაგირების მრუდი გულისხმობს, რომ ფილტრს შეუძლია გადასცეს ყველა სიგნალს უსასრულობამდე. თუმცა პრაქტიკაში, ფილტრის პასუხი არ ვრცელდება უსასრულობაზე, მაგრამ შემოიფარგლება გამოყენებული კომპონენტების ელექტრული მახასიათებლებით.

პირველი რიგის მაღალი უღელტეხილის ფილტრისთვის შემცირებული სიხშირის წერტილი შეგიძლიათ იხილოთ იგივე განტოლების გამოყენებით, როგორც დაბალი უღელტეხილის ფილტრი, მაგრამ ფაზის ცვლაზე განტოლება ოდნავ შეცვლილია, რათა ითვალისწინებდეს პოზიტიური ფაზის კუთხეს, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ.

იხილეთ ასევე: როგორ შევადგინოთ დაბალი უღელტეხილის ფილტრი - Subwoofer?

შემცირების სიხშირე და ფაზის ცვლა

 

წრედის მომატება, Av, რომელიც მოცემულია Vout / Vin (მასშტაბები) და გამოითვლება როგორც:

მაღალი გამავლობის ფილტრის მაგალითი 1
გამოთვალეთ მოწყვეტილი ან „გამტარიანობის“ სიხშირე (ƒc) მარტივი პასიური მაღალი გამავლობის ფილტრისთვის, რომელიც შედგება 82pF კონდენსატორისგან, რომელიც დაკავშირებულია სერიაში 240kΩ რეზისტენტთან.

მეორე რიგის High Pass Filter
ისევ ისე, როგორც დაბალი უღელტეხილის ფილტრები, მაღალი უღელტეხილის ფილტრის სტადიები შეიძლება ერთად გაიზარდოს, რათა შეიქმნას მეორე რიგის (ორპოლარული) ფილტრი, როგორც ეს ნაჩვენებია.

 

ზემოაღნიშნულ წრედში გამოიყენება ორი რიგის ორი ფილტრი, რომლებიც დაკავშირებულია ან კასკადურია ერთმანეთთან, რათა შექმნან მეორე რიგის ან ორი ბოძზე მაღალი უღელტეხილის ქსელი. შემდეგ პირველი რიგის ფილტრის ეტაპი შეიძლება გადაკეთდეს მეორე რიგის ტიპად, უბრალოდ დამატებითი RC ქსელის გამოყენებით, იგივე, რაც მე -2 რიგის დაბალი უღელტეხილის ფილტრისთვის. შედეგად მეორეხარისხოვანი მაღალი გამავლობის ფილტრის ცირკი ექნება ფერდობზე 40dB / ათწლეულს (12dB / octave).

როგორც დაბალი უღელტეხილის ფილტრს, მოჭრილი სიხშირე, ƒc განისაზღვრება როგორც რეზისტორებით, ასევე კონდენსატორებით შემდეგნაირად.

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 * R1 და C2 = C / 1/10-ე.

იხილეთ ასევე: >> Lowpass ფილტრები: ეს არის ის რაც თქვენ გაქვთ და თქვენ გააკეთებთ მას! 

მაღალი უღელტეხილის ფილტრის შეჯამება
ჩვენ დავინახეთ, რომ Passive High Pass Filter არის საპირისპირო დაბალი დონის ფილტრისგან. ამ ფილტრს არ აქვს გამომავალი ძაბვა DC (0Hz) - დან, სანამ განსაზღვრული სიხშირის (ƒc) წერტილამდეა. ამ სიხშირის ქვედა სიხშირე 70.7% ან -3dB (dB = -20log VOUT / VIN) არის დაშვებული ძაბვის მომატება.

სიხშირის დიაპაზონი "ქვემოთ" ამ მოწყვეტილი პუნქტის ƒc, როგორც წესი, ცნობილია როგორც Stop Band, ხოლო სიხშირის დიაპაზონი "ზემოთ" ამ მოწყვეტილი წერტილიდან ზოგადად არის ცნობილი როგორც Pass Band.

შემცირების სიხშირე, კუთხის სიხშირე ან მაღალი გამავლობის ფილტრის -3dB წერტილი შეგიძლიათ იხილოთ სტანდარტული ფორმულის გამოყენებით: ƒc = 1 / (2πRC). შედეგად გამომავალი სიგნალის ფაზური კუთხე ƒc– ზე არის + 45o. საერთოდ, მაღალი უღელტეხილის ფილტრი უფრო დაბალი დამახინჯებულია ვიდრე მისი ეკვივალენტური დაბალი უღელტეხილის ფილტრი უფრო მაღალი სიხშირის გამო.

ამ ტიპის პასიური ფილტრის საკმაოდ გავრცელებული პროგრამაა აუდიო გამაძლიერებელებში, როგორც შესასვლელი კონდუქტორი, ორ აუდიო გამაძლიერებელ ეტაპზე და სპიკერ სისტემებში, რომ უფრო მაღალი სიხშირის სიგნალების გადაცემა უფრო პატარა "ტვიტერის" ტიპის დინამიკებზე, ხოლო დაბლოკოს ქვედა ბას სიგნალები ან არის. ასევე გამოიყენება როგორც ფილტრები, რათა შემცირდეს დაბალი სიხშირის ხმა ან "ჭორები" ტიპის დამახინჯება. 

აუდიო პროგრამებში მსგავსი გამოყენებისას მაღალი გამავლობის ფილტრს ზოგჯერ უწოდებენ "დაბალი დონის" ან "ბასის მოჭრის" ფილტრს.

გამომავალი ძაბვის Vout დამოკიდებულია დროის მუდმივობაზე და შეყვანის სიგნალის სიხშირეზე, როგორც ეს ადრე იყო ნაჩვენები. AC სინუსოიდური სიგნალით, რომელიც მიმართულია მიკროსქემზე, იგი იქცევა როგორც მარტივი 1 რიგის მაღალი გამავლობის ფილტრი. თუ ჩვენ შევიცვლით შეყვანის სიგნალს "კვადრატული ტალღის" ფორმის სიგნალისადმი, რომელსაც აქვს თითქმის ვერტიკალური ნაბიჯი შესასვლელი, წრედის პასუხი მკვეთრად იცვლება და წარმოქმნის წრედს, რომელიც ჩვეულებრივ დიფერენციატორად არის ცნობილი.

იხილეთ ასევე: >> RF ფილტრის საფუძვლები სამეურვეო 

RC დიფერენციატორის

ამ დრომდე, ფილტრის შესასვლელი ტალღა ითვლებოდა, რომ სინუსოიდული ან სინუსური ტალღა, რომელიც შედგება ფუნდამენტური სიგნალისგან და სიხშირის დომენში მოქმედი ჰარმონიებიდან, რაც გვაძლევს სიხშირის დომენის პასუხს ფილტრისთვის. ამასთან, თუ ჩვენ ვიღებთ High Pass Filter- ს კვადრატული ტალღის სიგნალით, რომელიც მოქმედებს დროის დომენში, რაც იმპულსს ან ნაბიჯზე რეაგირების შეყვანას იძლევა, გამომავალი ტალღის ფორმა შედგება მოკლე ხანგრძლივობის პულსისგან ან ნაპერწკლებისგან, როგორც ეს ნაჩვენებია.

RC დიფერენციატორის წრე

კვადრატული ტალღის შეყვანის ტალღის თითოეული ციკლი წარმოქმნის ორი სანთელს გამოსავალზე, ერთი დადებითი და ერთი უარყოფითი და რომლის ამპლიტუდა ტოლია შეყვანის ტოლფასი. ნაპერწკლების დაშლის სიჩქარე დამოკიდებულია ორივე კომპონენტის დროის მუდმივობაზე, (RC) მნიშვნელობაზე (t = R x C) და შეყვანის სიხშირის მნიშვნელობაზე. გამომავალი პულსი უფრო და უფრო ჰგავს შეყვანის სიგნალის ფორმას, რადგან სიხშირე იზრდება.

თქვენ ასევე მინდა:

რა არის განსხვავება AM და FM?

რა არის FM (სიხშირე მოდულაცია)?

რა არის განსხვავებები AM და FM რადიო სიგნალები?

სიხშირული მოდულაცია უპირატესობები და ნაკლოვანებები

AM მიმღები vs FM მიმღები | სხვაობა AM მიმღებსა და FM მიმღებს შორის

დატოვე შეტყობინება 

შეტყობინება სია