خانه / آموزش / بررسی فیلتر بالا گذر

بررسی فیلتر بالا گذر

بررسی فیلتر بالا گذر

یک فیلتر بالا گذر سیگنال های فرکانس بالاعبور میدهد و سیگنال های فرکانس پایین را متوقف می کند.به عبارت دیگر، سیگنال های فرکانس بالا ا بسیار ساده تر عبور میکنند و سیگنال های فرکانس پایین بسیار سختتر عبور می کنند، به همین دلیل است که یک فیلتر عبور بالا است.

فیلترهای بالا گذر می توانند با استفاده از مقاومت, خازن و سلف ها ساخته شوند.یک فیلتر بالا گذر متشکل از یک مقاومت و یک خازن یک فیلتر RC است.و یک فیلتر با یک مقاومت و یک سلف  فیلتر RL نامیده می شود.

فیلتر بالا گذر RC:

همانطور که خازن یک دستگاه واکنشی است، مقاومت آن به سیگنال های فرکانس های مختلفی که از طریق آن وارد می شوند، متفاوت است.خازن مقاومت بسیار زیادی نسبت به سیگنال های فرکانس پایین یا DC دارد.و مقاومت کم به سیگنال های فرکانس بالا.همانطور که در مدار بالا دیده می شود، مقاومت بسیار زیادی نسبت به سیگنال های DC دارد و از ورود آنها جلوگیری می کند.این نوع خازن همچنین به عنوان یک خازن جفتی coupling capacitor عمل می کند زیرا سیگنال AC را از یک بخش مدار به دیگری متصل می کند، در حالی که DC را مسدود می کند.

فیلترهای عبور بالا بسیار رایج هستند و در بسیاری از انواع تنظیمات مدار استفاده می شوند.یکی از مدارهایی که در آنها استفاده میشوند، در مدارهای میکروفن میباشد.میکروفون ها دستگاههایی هستند که برای کار به هر دو سیگنال DC و AC نیاز دارند.میکروفون به قدرت DC نیاز دارد تا قدرت روشن شدن و قابلیت کارکردن داشته باشد.و آنها سیگنال های AC مانند سخنرانی انسانی، موسیقی، صداها را ضبط می کنند.بنابراین، آنها با هر دو نوع سیگنال برخورد می کنند.DC فقط برای روشن کردن میکروفون لازم است و نباید در خروجی با سیگنال AC نمایش داده شود.DC تنها برای برق است و نباید با سیگنال صوتی ترکیب شود.بنابراین برای انتقال سیگنال AC و منع DC، ما از یک فیلتر بالا گذر استفاده می کنیم، به طوری که تنها سیگنال AC در خروجی نمایش داده شود.

چگونه یک فیلتر RC ایجاد کنیم:

برای ساخت یک فیلتر بالا گذر، اجزای مورد استفاده ما یک ژنراتور ، یک خازن سرامیکی 10nF و یک مقاومت 10KΩ است.

فرمول مربوطه برای محاسبه فرکانس یک مدارRC، فرکانس = 1 / 2πRC

بنابراین، این مدار RC فرکانس های بالاتر از 15923 هرتز را بدون تضعیف عبور می دهد.بنابراین اگر ما یک سیگنال AC را با فرکانس بسیار پایین مثل 100Hz یا بیشتر قرار دهیم، خازن این سیگنال را مسدود می کند و یا به خروجی نمی رسد و یا بسیار تضغیف میگردد.

 نمودار زیر نشان دهنده واکنش این فیلتر به فرکانس های کم و زیاد میباشد:

سیگنال های فرکانس پایین (نزدیک به 0 هرتز) مسدود می شوند و از خازن عبور نمی کنند.بنابراین، این سیگنال ها در خروجی نشان داده نمیشوند.

فیلتر بالا گذر RL:

برای ساخت یک فیلتر RL بالاگذر، سلف به صورت موازی با سیگنال های منبع قدرت وارد مدار می شود، همانطور که در زیر در مدار زیر نشان داده شده است:

یک سلف، مانند یک خازن، یک دستگاه واکنشی است.سلف ها مقاومت زیادی به سیگنال های ورودی به آنها از فرکانس های مختلف ارائه می دهند.سلف ها برای سیگنال های فرکانس پایین , مقاومت بسیار کمی ارائه می دهند، در حالی که مقاومت بسیار خوبی نسبت به سیگنال های فرکانس بالا ارائه می دهند.بنابراین، سیگنال های فرکانس پایین به راحتی بدون هیچ گونه مانعی عبور می کنند و سیگنال های فرکانس بالا به طور کامل مسدود می شوند یا به عنوان خروجی به شدت تضغیف می یابند.

چگونه می توان یک فیلتر RL ایجاد کنیم:

برای این مدار، ما از یک سلف 4700μH و یک مقاومت 100KΩ با پیکربندی مدار زیر استفاده می کنیم:

از آنجا که فرمول یک فیلتر RL بالا گذر f = 2πRL است، f = 2πRL = 2 (3.14) (100KΩ) (4700μH) = 2951HZ.این به این معنی است که تمام فرکانسهای بالاتر از 2951 هرتز به راحتی عبور می کنند، در حالی که فرکانس های زیر این مقدار شروع به تضعیف می کنند.

جهت مشاهده قسمت دوم فیلتر بالا گذر اینجا کلیک کنید.

مهندسین برتر

 

همچنین ببینید

Floating regulator(تنظیم کننده متغییر)

Floating regulator(تنظیم کننده متغییر) Voltage Regulators رگولاتور شناور یک نوع رگولاتور ولتاژ است که بدون …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *