Prinsip umum pembinaan penapis LC pasif (LPF dan HPF)
Apabila perlu untuk menekan arus ulang-alik dengan spektrum frekuensi tertentu dalam litar, tetapi pada masa yang sama berkesan melepasi arus dengan frekuensi di atas atau di bawah spektrum ini, penapis LC pasif pada elemen reaktif boleh berguna - penapis laluan rendah pada penapis laluan rendah (jika perlu laluan ayunan berkesan dengan frekuensi di bawah set) atau penapis laluan tinggi HPF (jika perlu, laluan ayunan berkesan dengan frekuensi lebih tinggi daripada set).
Prinsip pembinaan penapis ini adalah berdasarkan sifat induktor dan kapasitor untuk berkelakuan berbeza dalam litar AC.
Adalah diketahui bahawa rintangan induktif gegelung adalah berkadar terus dengan kekerapan arus yang mengalir melaluinya, oleh itu, semakin tinggi frekuensi arus yang mengalir melalui gegelung, semakin besar kereaktifan ia memaparkan arus ini, iaitu, ia memperlahankan arus ulang alik pada frekuensi yang lebih tinggi dengan lebih banyak dan menghantar arus pada frekuensi yang lebih rendah dengan lebih mudah.
Pemeluwap — sebaliknya, semakin tinggi frekuensi arus, semakin mudah arus ulang-alik ini menembusinya, dan semakin rendah frekuensi arus, semakin besar halangan kepada arus adalah kapasitor ini. Secara skematik, penapis laluan rendah dan laluan tinggi adalah berbentuk L, berbentuk T dan berbentuk U (berbilang simpang).
Penapis LC berbentuk L
Penapis berbentuk L ialah penapis elektronik asas yang terdiri daripada gegelung kearuhan L dan kapasitor kemuatan C. Tindak balas frekuensi litar sedemikian bergantung pada susunan sambungan dua elemen (L dan C) berbanding dengan titik di mana isyarat yang ditapis digunakan dan pada nilai L dan C ...
Dalam amalan, nilai L dan C dipilih supaya tindak balas mereka dalam julat frekuensi operasi adalah kira-kira 100 kali lebih kecil daripada rintangan beban, untuk mengurangkan dengan ketara kesan manuver yang terakhir pada tindak balas frekuensi penapis. .
Kekerapan di mana amplitud isyarat yang digunakan pada penapis menurun kepada 0.7 daripada nilai asalnya dipanggil kekerapan potong. Penapis yang ideal mempunyai pesongan menegak yang curam.
Jadi, bergantung pada urutan sambungan induktor L dan kapasitor C berkenaan dengan sumber isyarat dan bas neutral, anda mendapat penapis laluan tinggi - HPF atau penapis laluan rendah - LPF.
Sebenarnya, litar ini adalah pembahagi voltan, dan unsur reaktif dipasang di lengan pembahagi, yang rintangannya terhadap arus ulang alik bergantung pada frekuensi.
Di sini anda boleh mengira dengan mudah penurunan voltan dalam setiap elemen penapis, dengan mengambil kira bahawa pada frekuensi cutoff, penurunan voltan pada output penapis hendaklah sama dengan 0.7 daripada amplitud voltan input.Ini bermakna nisbah antara reagen hendaklah 0.3 / 0.7 - berdasarkan nisbah ini, pemisah yang membentuk penapis dikira.
Apabila litar beban dibuka, dalam penapis lulus rendah, apabila kekerapan isyarat input melebihi frekuensi resonan litar LC penapis, amplitud keluaran mula berkurangan dengan mendadak. Dalam penapis lulus tinggi, apabila kekerapan isyarat input jatuh di bawah frekuensi resonan litar LC penapis, amplitud output juga mula jatuh. Dalam amalan, penapis LC tidak digunakan sedemikian tanpa beban.
Penapis LC berbentuk T
Untuk melemahkan kesan shunting penapis pada litar sensitif yang disambungkan di belakangnya, penapis berbentuk T digunakan. Di sini, unsur reaktif tambahan ditambahkan pada sambungan L, di sisi outputnya.
Kapasiti atau kearuhan yang dikira secara praktikal untuk penapis LC berbentuk L digantikan dengan sambungan siri sepasang elemen yang sama supaya jumlah rintangannya adalah sama dengan elemen yang dikira yang digantikan oleh pasangan ini (mereka meletakkan dua bahagian induktansi atau dua kapasitor, yang dua kali lebih besar dalam kapasiti).
Penapis LC berbentuk U
Dengan menambah elemen tambahan pada sambungan berbentuk L, tetapi tidak di belakang, tetapi di hadapan, penapis berbentuk U diperolehi. Litar ini lebih berat sebelah sumber input. Di sini elemen yang ditambah ialah separuh daripada kapasitansi yang dikira untuk sambungan L (yang hanya dibahagikan kepada dua elemen kapasitif) atau dua kali ganda nilai kearuhan yang kini diperoleh dengan menyambungkan dua gegelung secara selari.
Lebih banyak sambungan terdapat dalam penapis, lebih tepat penapisan akan dibuat.Akibatnya, amplitud tertinggi beban akan mempunyai frekuensi yang untuk penapis ini akan paling hampir dengan frekuensi resonansnya (syaratnya ialah komponen induktif sambungan adalah sama dengan frekuensi komponen kapasitifnya), selebihnya spektrum akan ditindas.
Penggunaan penapis berbilang peringkat memungkinkan untuk memisahkan isyarat frekuensi yang dikehendaki daripada isyarat bising dengan sangat tepat. Walaupun amplitud pada frekuensi potong adalah agak kecil, julat selebihnya akan ditindas oleh kesan umum paip penapis.