Пасивни пропусни филтер

Pasivni Propusni Filter



Филтерска кола могу филтрирати фреквенције у електронским колима. Они користе комбинације отпорника и кондензатора као своје основне конструкцијске блокове. Овај чланак описује филтер опсега, његов принцип рада, фреквенцијски одзив заједно са примером.

Пасивни пропусни филтер

Појасни филтер одваја одређени опсег фреквенција од других унутар одређене групе фреквенција. Нека софистицирана електрична кола можда неће сматрати погодним да дозвољавају веома ниске фреквенције на 0Хз или веома високе фреквенције да пролазе кроз њих, пасивни пропусни филтер ради функције селективности фреквенције у зависности од серијских комбинација отпорника и кондензатора у њиховом колу. Они блокирају и доње и горње фреквенције изван свог селективног опсега пропусног опсега. Ови филтери се састоје од нископропусних и високопропусних филтера.







Конструкција

Типичан појасни филтер ће представљати две РЦ мреже као што је приказано у наставку:





Једна РЦ мрежа се користи серијски, док се друга РЦ мрежа користи паралелно. Вредности граничне фреквенције се могу контролисати преко вредности отпорника и кондензатора који се користе у кругу филтера опсега. Може да дозволи широк опсег фреквенција или уски опсег фреквенција, у зависности од вредности граничне фреквенције. Стога се одређени опсег фреквенција пропусног опсега назива пропусни опсег.





Крива фреквенцијског одзива

Крива фреквенцијског одзива је приказана испод. Крива фреквенцијског одзива показује две границе граничне фреквенције: доњу границу граничне фреквенције фЛ и високу границу граничне фреквенције фХ. Све фреквенције испод доње граничне фреквенције фЛ су блокиране све док излаз филтера опсега не порасте на нагибу од 20 дб/декада. Излаз тада достиже максималну вредност од 70,7% и остаје константан за одређени опсег фреквенција све док се не достигне виша граница фреквенције фХ. Излаз поново почиње да опада при нагибу од -20дб/деценију.

Максимални добитак од -3дб је означен иу растућем и опадајућем тренду на доњој слици. Према томе, геометријска средина ове две фреквенцијске тачке даје тачку резонанције или тачку централне фреквенције.



Резонантна фреквенција

Геометријска средина горње искључене фреквенције и доње граничне фреквенције се изражава као:

фр представља средишњу фреквенцију, док фх представља горњу вредност искључене фреквенције, а фл представља доњу вредност искључене фреквенције.

Фазни помак

Појасни филтери су филтери другог реда. То значи присуство две комбинације пасивних елемената у његовом колу. Фазни угао за филтере другог реда биће двоструко већи од фазног угла филтера првог реда. То значи да ће фазни угао бити 180 степени у појасном филтеру. Фазни помак је показао +90 степени до централне фреквенције и -90 степени након тачке централне фреквенције.

Горња и доња гранична фреквенција

Вредности горње и доње фреквенције се могу израчунати баш као и прорачуни фреквенције у филтерима ниског и високог опсега. Општи израз је дат:

Пример:

Треба да се дизајнира пропусни филтер који дозвољава фреквенције између 5 кХз и 40 кХз. Под претпоставком да су отпорници 20кΩ, израчунајте вредности кондензатора и нацртајте коначни филтер опсега.

Коришћење општег израза горње и доње граничне фреквенције:

Вредност високопропусног кондензатора може се израчунати коришћењем доње границе фреквенције:

Вредност нископропусног кондензатора може се израчунати коришћењем више границе фреквенције:

Закључак

Појасни филтери раде на принципу пропуштања селективног опсега фреквенција док блокирају све ниже или више фреквенције. Они се у својој конструкцији састоје од нископропусних и високопропусних филтерских мрежа.