Što je visokopropusni filter?

"Visokopropusni filtar je upravo suprotan krugu filtra niskog propusnosti jer su dvije komponente izmjenjivane s izlaznim signalom filtera koji se sada preuzima iz otpornika wovdje kao što je filter niskih propusnosti dopušten samo signalima da prođu ispod svoje granične frekvencije, ƒc, pasivni krug visokog prolaza filtra kao što mu ime govori, samo signale prosljeđuje iznad odabrane granične vrijednosti, a eliminira sve signale niske frekvencije iz valni oblik. ----- FMUSER"

Sadržaj

1) Krug filtra visokog prolaza

2) Odgovor frekvencije filtra visokog prolaza 1. reda

3) Učestalost isključivanja i fazni pomak

4) Primjer filtra visokog prolaza br

5) Visokopropusni filter drugog reda

6) Sažetak filtra za visoke propusnosti

7) RC diferencijator

Krug filtra visokog prolaza

U ovom rasporedu krugova reaktancija kondenzatora je vrlo visoka pri niskim frekvencijama, tako da kondenzator djeluje poput otvorenog kruga i blokira sve ulazne signale na VIN-u sve dok se ne dosegne točka frekvencije prekida ((C). 

Iznad ove granične vrijednosti frekvencije reaktancija kondenzatora je dovoljno smanjena da sada djeluje više poput kratkog spoja koji omogućuje da sav ulazni signal prođe izravno na izlaz kao što je dolje prikazano u krivulji odziva filtera.

Vidi također: >> Što je Low Pass Filter i kako napraviti filtar niskog propusnog stupnja? 

Odgovor frekvencije filtra visokog prolaza 1. reda

Gornja krivulja Bode krivulje ili frekvencije reakcije za pasivni filtar visokih propusnosti upravo je suprotno od one za filter niskih propusnosti. Ovdje je signal prigušen ili prigušen na niskim frekvencijama s povećanjem izlaza na + 20dB / dekadi (6dB / oktava) dok frekvencija ne dostigne granicu granične vrijednosti (ƒc) gdje je opet R = Xc. 

Ima krivulju odziva koja se proteže od beskonačnosti do granične frekvencije, gdje je amplituda izlaznog napona 1 / √2 = 70.7% vrijednosti ulaznog signala ili -3dB (20 log (Vout / Vin)) ulaza vrijednost.

Također možemo vidjeti da je fazni kut (Φ) izlaznog signala LEADS onaj od ulaznog i da je jednak + 45o na frekvenciji ƒc. Krivulja frekvencije odziva za ovaj filtar podrazumijeva da filter može proslijediti sve signale u beskonačnost. Međutim, u praksi se odziv filtra ne proteže do beskonačnosti već je ograničen električnim karakteristikama korištenih komponenti.

Tačka frekvencije granične vrijednosti za filtar visokog prolaza prvog reda može se naći pomoću iste jednadžbe kao i filtar niskog prolaza, ali jednadžba za fazni pomak je malo promijenjena kako bi se uzeo u obzir pozitivni fazni kut kao što je prikazano u nastavku.

Vidi također: >> Kako dizajnirati niskopropusni filter - Subwoofer?

Učestalost isključivanja i fazni pomak

 

Dobitak kruga, Av koji je dan kao Vout / Vin (magnitude) i izračunava se kao:

Primjer filtra visokog prolaza br
Izračunajte frekvenciju granične ili granične vrijednosti (ƒc) za jednostavan pasivni visokopropusni filter koji se sastoji od 82pF kondenzatora spojenog u seriju s 240kΩ otpornikom.

Visokopropusni filter drugog reda
Ponovo, kao i kod filtera s niskim propusnostima, faze visokog propusnog filtra mogu se kaskadno oblikovati u drugi (dvopolni) filter kako je prikazano.

 

Gornji krug koristi dva filtra prvog reda spojena ili kaskadno oblikovana kako bi formirali visokopropusnu mrežu drugog reda ili dvopolnu. Tada se stupanj filtra prvog reda može pretvoriti u tip drugog reda jednostavnim korištenjem dodatne RC mreže, iste kao i za filtar niskog prolaza drugog reda. Rezultirajući krug filtra visokog prolaza drugog reda imat će nagib od 2 dB / desetljeća (40 dB / oktava).

Kao i kod niskopropusnog filtra, granična frekvencija ƒc određuju se otpornicima i kondenzatorima kako slijedi.

U praksi je kaskadno pasivno filtriranje zajedno za proizvodnju filtera većeg reda teško izvedivo jer dinamička impedancija svakog naloga filtera utječe na njegovu susjednu mrežu. Međutim, za smanjenje učinka opterećenja možemo napraviti impedansu svake sljedeće faze 10x prethodnu fazu, tako da su R2 = 10 * R1 i C2 = 1/10 od C1.

Vidi također: >> Lowpass filtri: to je ono što imate i što s njim činite! 

Sažetak filtra za visoke propusnosti
Vidjeli smo da je pasivni filtar visokih propusnosti upravo suprotan filtru niskih propusnosti. Ovaj filter nema izlazni napon od istosmjernog (0Hz), do određene točke granične frekvencije (ƒc). Donja granična točka isključivanja iznosi 70.7% ili -3dB (dB = -20log VOUT / VIN) dopuštenog prijelaza napona.

Raspon frekvencije "ispod" ove granične vrijednosti ƒc općenito je poznat kao Stop Band, dok je frekvencijski raspon "iznad" ove granične vrijednosti općenito poznat kao Band Band.

Rezna frekvencija, ugaona frekvencija ili -3dB točka visokopropusnog filtra mogu se pronaći pomoću standardne formule od: ƒc = 1 / (2πRC). Fazni kut rezultirajućeg izlaznog signala na ƒc je + 45o. Općenito, visokopropusni filtar je manje izobličen od njegovog ekvivalentnog niskopropusnog filtra zbog većih radnih frekvencija.

Vrlo uobičajena primjena ove vrste pasivnog filtera je u audio pojačavačima kao spojnim kondenzatorom između dvije faze audio pojačala i u zvučničkim sustavima radi usmjeravanja signala visoke frekvencije na manje zvučnike tipa "visokotonca", dok blokiraju niže bas signale ili su Također se koristi kao filtri za smanjenje bilo kakve niskofrekventne buke ili izobličenja tipa "tutnjava". 

Kad se ovako koristi u audio aplikacijama, visokopropusni filter ponekad se naziva i filtar "nisko-rezan" ili "bas-cut".

Izlazni napon Vout ovisi o vremenskoj konstanti i frekvenciji ulaznog signala, kao što je prethodno vidljivo. S AC sinusoidnim signalom primijenjenim na krug, on se ponaša kao jednostavan filtar visokog prolaza prvog reda. Ali ako promijenimo ulazni signal u signal kvadratnog vala koji ima gotovo vertikalni korak, odgovor kruga dramatično se mijenja i stvara se krug poznat i kao diferencijator.

Vidi također: >> Vodič o osnovama RF filtra 

RC diferencijator

Do sada se pretpostavljalo da je ulazni valni oblik filtra sinusoidan ili sinusni val koji se sastoji od osnovnog signala i nekih harmonika koji djeluju u frekvencijskoj domeni, što nam daje frekvencijski odziv za filter. Međutim, ako napajamo visokopropusni filtar signalom kvadratnog vala koji djeluje u vremenskoj domeni dajući impulsni ili korak odgovor ulaza, izlazni valni oblik sastojat će se od kratkotrajnog impulsa ili šiljaka, kao što je prikazano.

RC krug diferencijatora

Svaki ciklus ulaznog valnog oblika kvadratnog vala proizvodi dva šiljaka na izlazu, jedan pozitivni i jedan negativni, a čija je amplituda jednaka veličini ulaza. Brzina propadanja šiljaka ovisi o vremenskoj konstanti, (RC) vrijednosti obje komponente, (t = R x C) i vrijednosti ulazne frekvencije. Izlazni impulsi sve više podsjećaju na oblik ulaznog signala kako frekvencija raste.

Možda ti se također svidi:

Koja je razlika između AM i FM?

Što je FM (Frequency Modulation)?

Što je razlika između AM i FM radio signala?

Frekvencijska modulacija Prednosti i nedostaci

AM prijemnik vs FM prijemnik | Razlika između AM i FM prijemnika

Ostavite poruku 

Lista Poruka