Ce este filtrul de trecere mare?

"Un filtru de trecere mare este exact opus circuitului filtrului de trecere mică, deoarece cele două componente au fost schimbate cu semnalul de ieșire a filtrelor fiind preluat de pe toată rezistența waici, deoarece filtrul de trecere mică a permis doar semnalelor să treacă sub punctul său de frecvență de tăiere, ƒc, circuitul filtrului de trecere mare pasiv așa cum îi spune numele, trece doar semnale peste punctul de oprire selectat, ƒc eliminând orice semnal de frecvență joasă din forma de undă. ----- FMUSER"

Conţinut

1) Circuitul filtrului de trecere mare

2) Răspuns în frecvență al unui filtru de trecere mare de o primă comandă

3) Frecvență de decupare și schimbare de fază

4) Exemplu de filtru de trecere mare nr

5) Filtru de trecere mare de ordinul doi

6) Rezumatul filtrului de trecere mare

7) Diferențiator RC

Circuitul filtrului de trecere mare

În acest aranjament de circuit, reactanța condensatorului este foarte mare la frecvențe joase, astfel încât condensatorul acționează ca un circuit deschis și blochează orice semnal de intrare la VIN până la atingerea punctului de frecvență (ƒC). 

Deasupra acestui punct de frecvență întrerupt, reactanța condensatorului s-a redus suficient pentru a acționa mai mult ca un scurtcircuit care permite tuturor semnalului de intrare să treacă direct la ieșire, așa cum se arată mai jos în curba de răspuns a filtrelor.

Vezi de asemenea: >> Ce este filtrul de trecere mică și cum se construiește un filtru de trecere mică? 

Răspuns în frecvență al unui filtru de trecere mare de o primă comandă

Curba Bode sau Curba de Răspuns la Frecvență de mai sus pentru un filtru pasiv de trecere mare este exact opus celui al filtrului de trecere mică. Aici semnalul este atenuat sau amortizat la frecvențe joase, iar ieșirea crește la + 20dB / Decade (6dB / Octave) până când frecvența atinge punctul de decupare (ƒc) unde este din nou R = Xc. 

Are o curbă de răspuns care se extinde de la infinit la frecvența de întrerupere, unde amplitudinea tensiunii de ieșire este 1 / √2 = 70.7% din valoarea semnalului de intrare sau -3dB (20 log (Vout / Vin)) de intrare valoare.

De asemenea, putem vedea că unghiul de fază (Φ) al semnalului de ieșire conduce la cel al intrării și este egal cu + 45o la frecvența ƒc. Curba de răspuns a frecvenței pentru acest filtru implică faptul că filtrul poate transmite toate semnalele la infinit. Cu toate acestea, în practică, răspunsul filtrului nu se extinde la infinit, ci este limitat de caracteristicile electrice ale componentelor utilizate.

Punctul de frecvență de tăiere pentru un filtru de trecere mare de prim ordin poate fi găsit utilizând aceeași ecuație ca cea a filtrului de trecere mică, dar ecuația pentru schimbarea de fază este modificată ușor pentru a ține cont de unghiul de fază pozitiv, așa cum se arată mai jos.

Vezi de asemenea: >> Cum se proiectează un filtru de trecere mică - Subwoofer?

Frecvență de decupare și schimbare de fază

 

Câștigul circuitului, Av, care este dat ca Vout / Vin (mărimea) și este calculat ca:

Exemplu de filtru de trecere mare nr
Calculați frecvența de întrerupere sau „punct de rupere” (ƒc) pentru un filtru pasiv simplu pasiv, format dintr-un condensator de 82pF conectat în serie cu un rezistor de 240kΩ.

Filtru de trecere mare de ordinul doi
Din nou, la fel ca în cazul filtrelor de trecere joasă, etapele filtrelor de trecere mare pot fi în cascadă împreună pentru a forma un filtru de ordin doi (doi poli), așa cum este arătat.

 

Circuitul de mai sus folosește două filtre de primă ordine conectate sau în cascadă pentru a forma o rețea de trecere mare de doi sau doi poli. Apoi, o etapă de filtrare de primă ordine poate fi transformată într-un tip de ordinul doi prin simpla folosire a unei rețele RC suplimentare, la fel ca pentru filtrul de trecere mică de ordinul 2. Circuitul de filtru de trecere mare de ordinul doi rezultat va avea o pantă de 40dB / deceniu (12dB / octavă).

Ca și în cazul filtrului de trecere joasă, frecvența de oprire, ƒc este determinată atât de rezistențe, cât și de condensatoare, după cum urmează.

În practică, filtrele pasive în cascadă împreună pentru a produce filtre de ordin mai mare sunt dificil de implementat cu exactitate, deoarece impedanța dinamică a fiecărui ordin de filtrare afectează rețeaua vecină. Cu toate acestea, pentru a reduce efectul de încărcare, putem face impedanța fiecărei etape următoare 10x faza anterioară, deci R2 = 10 * R1 și C2 = 1/10 din C1.

Vezi de asemenea: >> Filtre lowpass: este ceea ce ai și faci cu el! 

Rezumatul filtrului de trecere mare
Am văzut că filtrul pasiv mare este exact opus filtrului de trecere mică. Acest filtru nu are tensiune de ieșire de la curent continuu (0 Hz) până la un punct de frecvență specificat (ƒc). Acest punct de frecvență de reducere este de 70.7% sau -3dB (dB = -20log VOUT / VIN) din câștigul de tensiune permis.

Intervalul de frecvență „sub” acest punct de tăiere ƒc este în general cunoscut sub numele de Stop Band, în timp ce intervalul de frecvență „deasupra” acestui punct de tăiere este cunoscut în general ca Band Pass.

Frecvența de tăiere, frecvența de colț sau punctul -3dB a unui filtru de trecere mare poate fi găsită folosind formula standard de: ƒc = 1 / (2πRC). Unghiul de fază al semnalului de ieșire rezultat la ƒc este de + 45o. În general, filtrul de trecere mare este mai puțin deformant decât filtrul său de trecere inferioară echivalent, datorită frecvențelor mai mari de funcționare.

O aplicație foarte obișnuită a acestui tip de filtru pasiv, este în amplificatoarele audio ca un condensator de cuplare între două trepte de amplificare audio și în sistemele de difuzoare pentru a direcționa semnalele de frecvență mai mare către difuzoarele de tip „tweeter” mai mici, în timp ce blochează semnalele de bas inferioare sau sunt De asemenea, utilizat ca filtre pentru a reduce orice zgomot de frecvență joasă sau de tip „zgomot”. 

Când este folosit în aplicațiile audio, filtrul de trecere mare este uneori numit filtru „low-cut” sau „low-cut”.

Tensiunea de ieșire Vout depinde de constanta de timp și de frecvența semnalului de intrare așa cum s-a văzut anterior. Cu un semnal sinusoidal de curent alternativ aplicat pe circuit, se comportă ca un simplu filtru de trecere mare de ordinul 1. Dar dacă schimbăm semnalul de intrare în cel al unui semnal în formă de undă pătrată, care are o intrare în pas aproape vertical, răspunsul circuitului se schimbă dramatic și produce un circuit cunoscut în mod obișnuit ca diferențiator.

Vezi de asemenea: >> Tutorial de bază despre filtrul RF 

Diferențiator RC

Până în prezent, forma de undă de intrare a filtrului a fost presupusă a fi sinusoidală sau cea a unei unde sinusoidale constând dintr-un semnal fundamental și unele armonice care operează în domeniul frecvenței oferindu-ne un răspuns de domeniu de frecvență pentru filtru. Cu toate acestea, dacă alimentăm filtrul de trecere mare cu un semnal de undă pătrat care operează în domeniul de timp care dă un impuls sau o intrare de răspuns în trepte, forma de undă de ieșire va consta din impulsuri sau vârfuri de durată scurtă, așa cum este arătat.

Circuitul diferențiator RC

Fiecare ciclu al formei de undă pătrate de intrare produce două vârfuri la ieșire, unul pozitiv și unul negativ și a căror amplitudine este egală cu cea a intrării. Viteza de descompunere a vârfurilor depinde de constanta de timp, valoarea (RC) a ambelor componente, (t = R x C) și de valoarea frecvenței de intrare. Impulsurile de ieșire seamănă tot mai mult cu forma semnalului de intrare pe măsură ce frecvența crește.

Ați putea dori, de asemenea:

Care este diferența între AM și FM?

Ce este FM (frecvența de modulare)?

Care este diferențele între semnalele AM ​​și FM Radio?

Modularea frecventei Avantaje si dezavantaje

Receptor AM vs Receptor FM | Diferența dintre receptorul AM și receptorul FM

Lăsaţi un mesaj 

Lista de mesaje