Kaj je visoko pass filter?

"Visokofrekvenčni filter je ravno nasproten vezju filtra z nizkimi prepustnostmi, saj sta obe komponenti izmenjani z izhodnim signalom filtrov, ki se sedaj prenašata iz upornega wtukaj je nizkofrekvenčni filter dovolil, da signali prehajajo pod svojo mejno frekvenčno točko, ƒc, pasivni vezji visokofrekvenčnega filtra, kot že samo ime pove, prenašajo signale samo nad izbrano mejo, ƒc odstrani vse nizkofrekvenčne signale iz valovna oblika. ----- FMUSER"

vsebina

1) Vezalni filter vezja

2) Frekvenčni odziv visokofrekvenčnega filtra 1. reda

3) Izklopna frekvenca in fazni premik

4) Primer visokofrekvenčnega filtra št

5) Visokoprepustni filter drugega reda

6) Povzetek filtra z visokim prehodom

7) RC diferencial

Vezalni filter vezja

V tej shemi vezja je reaktanca kondenzatorja pri nizkih frekvencah zelo velika, zato kondenzator deluje kot odprto vezje in blokira vse vhodne signale v VIN, dokler ni dosežena točka frekvenca meje (ƒC). 

Nad to presečno frekvenčno točko se je reaktanca kondenzatorja dovolj zmanjšala, da zdaj deluje bolj kot kratek stik, ki omogoča, da ves vhodni signal preide neposredno na izhod, kot je prikazano spodaj na krivulji odziva filtrov.

Oglejte si tudi: >> Kaj je Low Pass Filter in kako sestaviti Low Pass Filter? 

Frekvenčni odziv visokofrekvenčnega filtra 1. reda

Zgornja krivulja Bode ali frekvenca odzivnosti za pasivni visokoprepustni filter je ravno obratno kot pri nizkoprepustnem filtru. Tu je signal pri nizkih frekvencah oslabljen ali dušen, pri čemer se izhod povečuje pri + 20 dB / desetletje (6 dB / oktava), dokler frekvenca ne doseže mejne vrednosti (ƒc), kjer je spet R = Xc. 

Ima odzivno krivuljo, ki se razteza od neskončnosti do mejne frekvence, kjer je amplituda izhodne napetosti 1 / √2 = 70.7% vrednosti vhodnega signala ali -3dB (20 log (Vout / Vin)) vhoda vrednost.

Prav tako lahko vidimo, da je fazni kot (Φ) izhodnega signala LEADS kot vhodni in je enak + 45o pri frekvenci ƒc. Frekvenčna odzivna krivulja tega filtra pomeni, da lahko filter vse signale odda v neskončnost. Vendar se v praksi odziv filtra ne razširi na neskončnost, ampak je omejen z električnimi značilnostmi uporabljenih komponent.

Mejno frekvenčno točko za visokoprepustni filter prvega reda je mogoče najti z isto enačbo kot za nizkoprepustni filter, vendar se enačba faznega premika nekoliko spremeni, da se upošteva pozitivni fazni kot, kot je prikazano spodaj.

Oglejte si tudi: >> Kako oblikovati nizkoprepustni filter - Subwoofer?

Izklopna frekvenca in fazni premik

 

Dobitek vezja, Av, ki je podan kot Vout / Vin (magnituda) in se izračuna kot:

Primer visokofrekvenčnega filtra št
Izračunajte frekvenco meje ali ločnice (ƒc) za preprost pasivni visokoprepustni filter, sestavljen iz 82pF kondenzatorja, ki je zaporedno povezan z uporom 240kΩ.

Visokoprepustni filter drugega reda
Tako kot pri filtrih z nizkimi prehodi lahko tudi stopnje nizkoprepustnih filtrov kaskadno skupaj tvorimo (dvopolni) filter drugega reda, kot je prikazano.

 

Zgornje vezje uporablja dva filtra prvega reda, ki sta povezana ali kaskadno povezana, da tvorita visokokanalno omrežje drugega reda ali dvopolno omrežje. Potem se stopnja filtrov prvega reda lahko pretvori v vrsto drugega reda s preprosto uporabo dodatne RC mreže, enako kot za nizkoprepustni filter drugega reda. Nastali visokofrekvenčni filtrirni vez drugega reda bo imel naklon 2 dB / desetletje (40 dB / oktava).

Tako kot pri nizkoprepustnem filtru tudi uporno frekvenco ƒc določajo tako uporovni kot kondenzatorji, kot sledi.

V praksi je kaskadno pasivne filtre skupaj za izdelavo filtrov večjega reda težko natančno izvesti, saj dinamična impedanca vsakega naročila filtrov vpliva na njegovo sosednje omrežje. Vendar lahko za zmanjšanje učinka obremenitve naredimo impedanco vsake naslednje stopnje 10x prejšnjo stopnjo, tako da sta R2 = 10 * R1 in C2 = 1/10 od C1.

Oglejte si tudi: >> Lowpass filtri: to je tisto, kar imate in z njim tudi počnete! 

Povzetek filtra z visokim prehodom
Videli smo, da je pasivni visokopropusni filter ravno nasproten nizkoprepustnemu filtru. Ta filter nima izhodne napetosti od enosmerne napetosti (0Hz) do določene točke mejne frekvence (ƒc). Ta spodnja frekvenčna mejna vrednost je 70.7% ali -3 dB (dB = -20log VOUT / VIN) dovoljenega prehoda napetosti.

Frekvenčni razpon „pod“ to mejo meje ƒc je splošno znan kot Stop pas, medtem ko je frekvenčni razpon „zgoraj“ ta mejna vrednost splošno znan kot pas pasov.

Mejo frekvence, kotno frekvenco ali točko -3dB visokofrekvenčnega filtra je mogoče najti s standardno formulo: ƒc = 1 / (2πRC). Fazni kot izhodnega signala pri ƒc je + 45o. Na splošno je visokofrekvenčni filter zaradi večjih delovnih frekvenc manj popačen kot enakovredni nizkoprepustni filter.

Zelo pogosta uporaba te vrste pasivnega filtra je v avdio ojačevalcih kot sklopni kondenzator med dvema stopnjama zvočnega ojačevalnika in v sistemih zvočnikov za usmerjanje visokofrekvenčnih signalov na manjše zvočnike tipa "visokotonec", medtem ko blokira spodnje nizke bas signale oz. uporablja se tudi kot filtri za zmanjšanje hrupa ali izkrivljanja tipa "tutnjava". 

Če se v avdio aplikacijah uporablja tako, se visokofrekvenčni filter včasih imenuje "nizko-rezalni" ali "nizki nizki" filter.

Izhodna napetost Vout je odvisna od časovne konstante in frekvence vhodnega signala, kot je prikazano prej. S sinusoidnim signalom izmeničnega toka, nameščenim na vezje, deluje kot preprost visokofrekvenčni filter 1. reda. Če pa spremenimo vhodni signal v signal kvadratnega vala, ki ima skoraj navpični stopenjski vhod, se odziv vezja dramatično spremeni in ustvari vezje, ki ga običajno poznamo kot diferenciator.

Oglejte si tudi: >> Vadnica o osnovah RF filtra 

RC diferencial

Do zdaj se je predvidevalo, da je vhodni val filtra sinusoiden ali sinusni val, ki je sestavljen iz osnovnega signala in nekaterih harmonik, ki delujejo v frekvenčni domeni, kar nam daje frekvenčni odziv filtra. Če pa napajamo visokofrekvenčni filter s signalom kvadratnega vala, ki deluje v časovni domeni in daje impulzni ali stopenjski odzivni vhod, bo izhodni valni val sestavljen iz kratkotrajnega impulza ali konic, kot je prikazano.

RC vezje diferenciatorja

Vsak cikel vhodne valovne oblike kvadratnega vala ustvari dva trna na izhodu, enega pozitivnega in enega negativnega, katerega amplituda je enaka vhodu. Hitrost razpadanja konic je odvisna od časovne konstante, (RC) vrednosti obeh komponent (t = R x C) in vrednosti vhodne frekvence. Izhodni impulzi vedno bolj spominjajo na obliko vhodnega signala, ko se frekvenca povečuje.

Tako lahko, kot:

Kakšna je razlika med AM in FM?

Kaj je FM (Frequency Modulation)?

Kaj je razlika med AM in FM radijske signale?

Frekvenčno modulacijo Prednosti in slabosti

AM sprejemnik in sprejemnik FM | Razlika med sprejemnikom AM in FM sprejemnikom

Pustite sporočilo 

Seznam sporočilo