Ki sa ki High Pass Filter: Travay & aplikasyon li yo

Filtè yo se sikwi elektwonik yo ki pèmèt konpozan frekans patikilye ak atenye eleman frekans vle nan yon siyal opinyon. Sa yo yo te jwenn nan divès kalite aplikasyon elektwonik yo ki pèmèt yon seri patikilye nan frekans nan yon siyal. Fondamantalman, filtè yo divize an de kalite ki baze sou kalite eleman yo itilize nan konsepsyon ak operasyon. Yo se filtè pasif ak filtè aktif. Tou depan de seri a nan frekans, filtè yo klase nan 4 kalite. Yo se Low Pass Filters, High Pass Filters, Band Pass Filters, ak Band Stop Filters. Atik sa a dekri filtè pas la segondè, ki ka itilize kòm filtre aktif ak filtre pasif.Ki sa ki se yon filtè pas segondè? siyal, ke yo rekonèt kòm filtre pas segondè. Li ka pèmèt konpozan yo wo-frekans pi gran pase frekans lan koupe-yo ak rejte tout lòt eleman frekans vle nan yon siyal. Sa yo kalite filtè yo jwenn nan divès kalite sikwi RF ak sistèm pwosesis siyal. Nan pratik, sa a filtre pral pèmèt pi ba frekans nan yon siyal, ki se pi ba pase frekans lan koupe-off. Segondè pas filtre sikwi sikwi sa a se menm bagay la kòm sa yo ki an yon sikwi pas pase filtre, eksepte ke eleman yo rezisteur ak kondansateur yo echanje jan yo montre nan figi ki anba a.Segondè pas filtre sikwi De eleman pasif rezisteur ak kondansateur yo ki konekte nan konbinezon seri yo ki pèmèt frekans yo pi wo pase frekans lan koupe-off nan yon siyal. Se pwodiksyon vòltaj la nan yon siyal jwenn atravè rezistans a pa aplike vòltaj opinyon atravè kondansateur la. Sa a ki kalite filtre vini anba premye lòd segondè sikwi filtre pas la. HPF dezyèm-lòd la se pa gen anyen men yon kaskad nan de sik segondè RC filtre filtre nan seri. Ogmantasyon nan genyen nan passband la nan dezyèm lòd HPF la pral nan yon pousantaj de + 40dB / dekad.Pasif RC HPCThe pasif RC segondè pas sikwi filtre a ka fèt nan de konbinezon tankou rezistans ak kondansateur (pasif RC HPF); rezisteur ak enduktè (pasif RL HPF) ki baze sou aplikasyon an. Pasif RC HPF la itilize pou aplikasyon pou odyo oswa ba-frekans chenn. Pasif RL HPF sikwi yo te itilize pou aplikasyon pou RF oswa segondè-frekans chenn yo. Se sik pasif filtre segondè yo rele tou yon pasif RC segondè pas filtre paske yo te l 'a nan eleman pasif tankou yon rezistans ak yon kondansateur. Avantaj prensipal la se, pa gen okenn bezwen pou aplike pou nenpòt ki ekipman pou pouvwa ekstèn oswa nenpòt konpozan anplifikasyon.Pasif RC HPF a se yon senp sikwi RC HPF jan yo montre nan figi ki anwo a. Kondansateur la ak rezistans yo konekte nan seri kote vòltaj pwodiksyon an devlope atravè rezisteur la. Akòz reaktansite nan kondansateur a, filtè a pèmèt sèlman frekans segondè nan yon siyal pi gran pase frekans lan koupe-yo ak blòk frekans ki pi ba yo nan yon siyal anba a frekans lan koupe-off. Karakteristik sa yo segondè pas filtre karakteristik yo eksplike an tèm de repons frekans ak faz chanjman nan yon siyal pwodiksyon.Ideal Karakteristik Karakteristik prensipal la nan yon HPF se, li pèmèt tout konpozan yo wo-frekans pi gran pase frekans lan koupe-ak atenye tout frekans ki ba yo. nan yon siyal, ki se pi ba pase frekans lan koupe-off. Karakteristik ideyal yon HPF yo montre anba a. Passband la refere yo kòm HPF a pèmèt frekans ki pi wo yo ki pi gran pase frekans koupe. Filtè sa a atenye frekans ki ba yo, ki refere kòm stopband la.Karakteristik ideyal nan filtre segondè pas Repons frekans Frekans nan yon siyal pwodiksyon se pwopòsyonèl dirèkteman nan genyen an. Kòm frekans lan ogmante, genyen an ogmante. Repons frekans nan yon filtè pas segondè RC depann sou reaktans nan yon kondansateur.Kondansateur la pwodui kantite lajan ki nesesè nan reaktans oswa reaktans segondè pou atenye frekans ki ba nan yon siyal, sa vle di, anba frekans lan koupe. Nan reaktans ki ba nan kondansateur a, filtè pas segondè RC a pèmèt eleman frekans segondè yo nan yon siyal sa vle di, pi gran pase frekans koupe a. Men, pratikman, filtè pas segondè RC a pèmèt frekans ki ba yo anba frekans koupe li yo. Pwofi nan filtè pas segondè RC a vin inite lè reaktans lan ba / zewo nan frekans segondè. Sa se pwodiksyon vòltaj se menm bagay la kòm vòltaj la opinyon bay yo. Pou pèmèt frekans segondè ak rejte frekans ki ba, reaktans kapasitif la diminye ak yon ogmantasyon nan frekans, ki rezilta nan ogmantasyon nan pwodiksyon vòltaj ak genyen. Se reaktans kapasitif la bay kòm, Xc = 1 / 2πfc Ki kote 'fc' = frekans koupe nan Hz'Xc '= kapasitif reaktans Repons frekans lan ak karakteristik chanjman faz nan yon filtè pas segondè RC yo montre anba a.RC HPF Karakteristik Soti nan figi a, nou ka obsève ke frekans ki ba yo bloke / rejte epi ogmante vòltaj pwodiksyon an pa + 20dB / deseni lè frekans lan se nan frekans lan koupe ak R = Xc. RC filtè pas segondè pèmèt frekans segondè yo (soti nan koupe frekans nan Infinity) lè vòltaj pwodiksyon an se 0.7071 oswa 70.71% nan vòltaj opinyon li yo sa vle di, nan -3dB opinyon ak pwodiksyon nivo (pa kalkile 20 boutèy demi lit Vout / Vin). Sa vle di repons frekans nan yon HPF se, siyal wo-frekans yo gen dwa soti nan koupe frekans nan Infinity.Nan frekans lan koupe, chanjman nan faz nan siyal la opinyon ak siyal pwodiksyon yo se sa vle di nan menm, nan 45 °. Lè frekans lan nan yon siyal pi gran pase frekans la koupe, ang lan faz se Zewo. Sa vle di siyal la pwodiksyon se nan faz ki gen rapò ak siyal la opinyon nan frekans segondè.Tan yo pran an chaj ak egzeyat nan yon kondansateur eksprime nan fòm lan nan konstan nan tan, deziye pa 'τ'. Tan konstan nan yon filtè pas RC segondè yo bay asτ = RC = 1 / 2πfcω = 1 / τ = 1 / RCT frekans nan koupe nan yon RC HPF yo bay kòm, fc = 1 / 2πRCThe faz nan yon RC HPF se bay kòmΦ = tan-1 (1 / 2πfRC) Kote 'fc' = frekans koupe nan Hz'f '= opere frekans nan Hz'R' = valè rezistans nan ohm'C '= valè de kondansateur la nan Farads Filtre lè l sèvi avèk Op-Amp Filtè a pas segondè lè l sèvi avèk op-amp se trè fasil nan konsepsyon ak aplike paske li itilize limite pa gen okenn. nan konpozan elektwonik ak retire bri ak hum. Dyagram sikwi filtè pas segondè yo lè l sèvi avèk op-amp yo montre anba a. Pasif RC HPF la konekte ak op-amp ki pa inverse pou anplifikasyon ak kontwòl vòltaj.High Pass Filter lè l sèvi avèk Op-Amp pwodiksyon an limite pa karakteristik sa yo louvri-bouk nan op-amp la. Se pwodiksyon an nan RC HPF la aplike nan yon op-amp pou anplifikasyon an ak kontwòl nan genyen an vòltaj nan siyal la pwodiksyon an. Se genyen an vòltaj nan filtre a pas segondè lè l sèvi avèk Op-amp kòmAᵥ = Vout / Vin = Af (f / fc) / √ (1+ (f / fc) 2) Ki kote Av = genyen vòltaj nan dB = 1 + R2 / R1Af = passband gainfc = frekans koupe nan Hzf = frekans opere nan Hz Lè f <fc (frekans ki ba) , Lè sa a, Vout / Vin <AfWhen f = fc (nan koupe-frekans), Lè sa a, Vout / Vin = Af / 2 ^ ½ = 0.7071AfWhen f> fc (frekans segondè), Lè sa a, Vout / Vin = Af Op-amp a detèmine frekans ki pi wo nan HPF la, ki te gen pas la konstan genyen Af. Se mayitid la nan genyen nan vòltaj bay kòm AV (dB) = 20 boutèy demi lit (Vout / Vin) -3dB = 20 boutèy demi lit (0.707 Vout / Vin ) Aktif High Pass Filter Si filtè pas segondè RC a konekte ak eleman aktif tankou op-amp pou pèmèt frekans segondè yo epi rejte frekans ki ba yo, lè sa a yo rele sa yon HPF aktif. Repons frekans lan ak chanjman faz aktif HPF yo se menm ak RC HPF la. Rezon ki fè filtre aktif pas segondè a se kontwole genyen vòltaj la ak anplifye siyal pwodiksyon an. Dyagram sikwi aktif filtre pas segondè pou anplifikasyon yo montre anba a.Aktif HPF pou anplifikasyon Se sikwi RC HPF ki konekte ak op-amp ki pa inverse. Se pwodiksyon an ak frekans nan koupe nan pasif filtre a pas segondè kontwole pa op-amp la. Ki kote Pleasant la ak genyen karakteristik nan op-amp detèmine frekans lan koupe-off. Sa a ki kalite filtre aji kòm yon filtre bandpass. Op-amp la ogmante anplitid siyal pwodiksyon an ak benefis vòltaj pwodiksyon pasbann lan bay kòm 1 + R2 / R1, ki se menm jan ak pas filtre ki ba a. konsidere yon pasif RC HPF sikwi jan yo montre pi wo a. Soti nan sikwi a pi wo a, Vo = pwodiksyon vòltaj atravè rezistan a Vi = vòltaj opinyon aplike atravè kondansateur la Pa pran transfòme nan Laplace nan tou de opinyon ak pwodiksyon bò, H (s) = Vₒ (s) / Vᵢ (s) H (s) = R / (R + (1 / sC)) Ekwasyon ki anwo a vin, H (s) = sCR / (1 + sCR) Pa ranplase s = jw nan ekwasyon ki anwo a H (jω) = jωCR / (1 + jωCR) Lè sa a, ekwasyon an vin Grandè fonksyon transfè HPF la reprezante kòm | H (jω) | = ωCR / √ (1+ (ωCR) ^ 2) Si ω = 0, lè sa a fonksyon transfè HPF = 0 Si ω = 1 / CR, Lè sa a, fonksyon transfè HPF = 0.707 Si ω = enfinite, Lè sa a, fonksyon transfè HPF = 1 Pakonsekan karakteristik transfè CI-dessus yo montre ke pasif RC segondè pas filtre a ka pèmèt frekans segondè yo soti nan koupe frekans nan i nfinite. sa vle di, varye ant 0 a 1 si ω varye de 0 a Infinity.Butterworth HPFThe Butterworth filtre pas segondè se youn nan kalite HPFs, ki bay repons frekans plat nan passband la. Akòz repons frekans plat li yo, pa pral gen okenn tranch rid. Li se ke yo rele tou yon filtè plat-plat, yo itilize nan aplikasyon pou divès kalite kote genyen an fèmen-bouk nan passband la se inite. Dyagram nan sikwi ak repons frekans nan premye-lòd Butterworth filtre a pas segondè yo montre anba a. Sa yo trè fasil, ak senp nan konsepsyon.Benefis la ogmante nan pousantaj de + 20dB / deseni pou premye lòd Butterworth HPF a epi pandan dezyèm lòd Butterworth HPF, li pral + 40dB / deseni.Butterworth Karakteristik HPF Aplikasyon Aplikasyon pou filtè pas segondè yo se Oratè pou anplifye siyal yo Pwosesis imaj Itilize nan anplifikasyon aktyèl DC ak pou AC kouple Sistèm kontwòl ak sistèm pwosesis odyo. - definisyon, sikwi, Butterworth HPF, HPF lè l sèvi avèk Op-amp, ak aplikasyon pou li yo. Isit la se yon kesyon pou ou, "Ki avantaj ak dezavantaj nan filtè pas segondè yo?"

Kite yon mesaj 

mesaj Lis