निष्क्रिय एलसी-फिल्टर्स (LPF आणि HPF) बांधण्याचे सामान्य तत्त्व

जेव्हा सर्किटमध्ये विशिष्ट वारंवारता स्पेक्ट्रमसह पर्यायी प्रवाह दाबणे आवश्यक असते, परंतु त्याच वेळी या स्पेक्ट्रमच्या वर किंवा खाली वारंवारता असलेले प्रवाह प्रभावीपणे पास करतात, तेव्हा प्रतिक्रियाशील घटकांवर एक निष्क्रिय एलसी फिल्टर उपयुक्त ठरू शकतो - कमी-पास फिल्टर लो-पास फिल्टर (आवश्यक असल्यास सेटच्या खाली वारंवारता असलेल्या दोलनांचा प्रभावी मार्ग) किंवा उच्च-पास फिल्टर एचपीएफ (आवश्यक असल्यास, सेटपेक्षा जास्त वारंवारता असलेल्या दोलनांचा प्रभावी मार्ग).

या फिल्टरच्या बांधणीचे तत्त्व एसी सर्किट्समध्ये वेगळ्या पद्धतीने वागण्यासाठी इंडक्टर्स आणि कॅपेसिटरच्या गुणधर्मांवर आधारित आहे.

प्रेरक प्रतिकार हे सर्वज्ञात आहे कॉइल्स त्यामधून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाच्या वारंवारतेच्या थेट प्रमाणात आहे, म्हणून, कॉइलमधून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाची वारंवारता जितकी जास्त असेल तितकी प्रतिक्रिया ते हा विद्युत् प्रवाह प्रदर्शित करते, म्हणजेच ते उच्च फ्रिक्वेन्सीवर पर्यायी प्रवाह अधिक कमी करते आणि कमी फ्रिक्वेन्सीवर प्रवाह अधिक सहजपणे पास करते.

कंडेनसर — याउलट, विद्युत् प्रवाहाची वारंवारता जितकी जास्त असेल तितका हा पर्यायी विद्युत् प्रवाह त्यातून सहज प्रवेश करेल आणि प्रवाहाची वारंवारता जितकी कमी असेल तितका हा कॅपेसिटर विद्युतप्रवाहाचा मोठा अडथळा आहे. योजनाबद्धपणे, लो-पास आणि हाय-पास फिल्टर्स एल-आकाराचे, टी-आकाराचे आणि यू-आकाराचे (मल्टी-जंक्शन) आहेत.

एल-आकाराचे एलसी फिल्टर

एल-आकाराचा फिल्टर हा एक प्राथमिक इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर आहे ज्यामध्ये इंडक्टन्स एलची कॉइल आणि कॅपेसिटन्स सी कॅपेसिटर असते. अशा सर्किटची वारंवारता प्रतिसाद दोन घटकांच्या (एल आणि सी) कनेक्शनच्या क्रमावर अवलंबून असते जेथे बिंदू एक फिल्टर केलेला सिग्नल लागू केला जातो आणि L आणि C च्या मूल्यांवर ...

प्रॅक्टिसमध्ये, L आणि C ची मूल्ये निवडली जातात जेणेकरून ऑपरेटिंग फ्रिक्वेंसी श्रेणीतील त्यांची प्रतिक्रिया भार प्रतिरोधापेक्षा अंदाजे 100 पट लहान असेल, ज्यामुळे फिल्टरच्या वारंवारतेच्या प्रतिक्रियेवर नंतरचे मॅन्युव्हरिंग प्रभाव लक्षणीयरीत्या कमी होईल. .

फिल्टरला लागू केलेल्या सिग्नलचे मोठेपणा त्याच्या मूळ मूल्याच्या 0.7 पर्यंत घसरते तेव्हा कटऑफ वारंवारता म्हणतात. आदर्श फिल्टरमध्ये उभ्या विक्षेपण असतात.

तर, सिग्नल स्त्रोत आणि तटस्थ बसच्या संदर्भात इंडक्टर एल आणि कॅपेसिटर सी यांच्या कनेक्शनच्या क्रमानुसार, तुम्हाला हाय-पास फिल्टर - एचपीएफ किंवा लो-पास फिल्टर - एलपीएफ मिळेल.

खरं तर, ही सर्किट्स व्होल्टेज डिव्हायडर आहेत आणि रिऍक्टिव एलिमेंट्स डिव्हायडरच्या बाहूमध्ये स्थापित केले आहेत, ज्यांचा पर्यायी प्रवाहाचा प्रतिकार वारंवारता वर अवलंबून असतो.

कटऑफ फ्रिक्वेंसीवर, फिल्टर आउटपुटवरील व्होल्टेज ड्रॉप इनपुट व्होल्टेज अॅम्प्लिट्यूडच्या 0.7 च्या बरोबरीचे असले पाहिजे हे लक्षात घेऊन तुम्ही प्रत्येक फिल्टर घटकांमधील व्होल्टेज ड्रॉपची सहज गणना करू शकता.याचा अर्थ अभिकर्मकांमधील गुणोत्तर 0.3 / 0.7 असावे - या गुणोत्तराच्या आधारावर, फिल्टर बनविणारा विभाजक मोजला जातो.

लोड सर्किट खुले असताना, लो-पास फिल्टरमध्ये, जेव्हा इनपुट सिग्नलची वारंवारता फिल्टरच्या एलसी-सर्किटच्या रेझोनंट फ्रिक्वेंसीपेक्षा जास्त असते, तेव्हा आउटपुटचे मोठेपणा झपाट्याने कमी होऊ लागते. हाय-पास फिल्टर्समध्ये, जेव्हा इनपुट सिग्नलची वारंवारता फिल्टरच्या एलसी सर्किटच्या रेझोनंट फ्रिक्वेंसीपेक्षा कमी होते, तेव्हा आउटपुटचे मोठेपणा देखील कमी होऊ लागते. सराव मध्ये, एलसी फिल्टर लोड न करता वापरले जात नाहीत.

टी-आकाराचे एलसी फिल्टर

त्याच्या मागे जोडलेल्या संवेदनशील सर्किट्सवर फिल्टरचा शंटिंग प्रभाव कमकुवत करण्यासाठी, टी-आकाराचे फिल्टर वापरले जातात. येथे, त्याच्या आउटपुटच्या बाजूला, एल-कनेक्शनमध्ये अतिरिक्त प्रतिक्रियाशील घटक जोडला जातो.

L-आकाराच्या LC फिल्टरसाठी व्यावहारिकरित्या मोजलेली क्षमता किंवा इंडक्टन्स एकसारख्या घटकांच्या जोडीच्या मालिका कनेक्शनद्वारे बदलले जाते जेणेकरून त्यांचा एकूण प्रतिकार या जोडीने बदललेल्या गणना केलेल्या घटकाच्या समान असेल (ते इंडक्टन्सचे दोन भाग ठेवतात किंवा दोन कॅपेसिटर, जे क्षमतेच्या दुप्पट मोठे आहेत).

U-shaped LC फिल्टर

एल-आकाराच्या कनेक्शनमध्ये अतिरिक्त घटक जोडून, ​​परंतु मागील बाजूस नाही, परंतु समोर, एक यू-आकाराचा फिल्टर प्राप्त केला जातो. हे सर्किट इनपुट स्त्रोताला अधिक पक्षपाती करते. येथे जोडलेला घटक एल-कनेक्शनसाठी गणना केलेल्या कॅपॅसिटन्सच्या अर्धा आहे (ज्याला फक्त दोन कॅपेसिटिव्ह घटकांमध्ये विभागले आहे) किंवा दोन कॉइल्स समांतर जोडून मिळणाऱ्या इंडक्टन्स मूल्याच्या दुप्पट आहे.

फिल्टरमध्ये जितके अधिक कनेक्शन असतील तितके फिल्टरिंग अधिक अचूक असेल.परिणामी, लोडच्या सर्वोच्च मोठेपणाची वारंवारता असेल की या फिल्टरसाठी त्याच्या अनुनाद वारंवारतेच्या सर्वात जवळ असेल (अट अशी आहे की कनेक्शनचा प्रेरक घटक त्याच्या कॅपेसिटिव्ह घटकाच्या या वारंवारतेच्या बरोबरीचा आहे), उर्वरित स्पेक्ट्रम दाबले जाईल.

मल्टी-लेव्हल फिल्टर्सच्या वापरामुळे इच्छित फ्रिक्वेन्सीचे सिग्नल गोंगाट करणाऱ्या सिग्नलपासून अगदी अचूकपणे वेगळे करणे शक्य होते. जरी कट-ऑफ फ्रिक्वेंसीवरील मोठेपणा तुलनेने लहान असेल, तरीही उर्वरित श्रेणी फिल्टर टॅप्सच्या सामान्य प्रभावामुळे दाबली जाईल.