High-pass filter z lastnimi rokami

Ta članek vam bo povedal, kako narediti visokopasovni filter sami. Toda preden začnemo to razumeti, moramo nekaj razumeti. Kateri filtri za visoke in nizke frekvence so sami?

Opredelitev

Filtri se lahko razdelijo na zgornje (visoke) in nižje (nizke) frekvence. Zakaj ljudje pogosto rečejo "zgornje" in ne "visoke" frekvence? To je posledica dejstva, da z dvema kilohertzom začnemo z visoko tehnologijo zvoka. Toda dva kilohertza v radijskem inženirstvu sta frekvenca zvoka in zato se imenuje "nizka".

Obstaja tudi taka stvar kot povprečna frekvenca. Nanaša se na zvočni inženiring. Kaj je srednji filter? To je kombinacija več navedenih naprav. Lahko je tudi pasovni filter.

Visokopasovni filter je elektronska ali kakšna druga naprava, ki prehaja zgornje frekvence signala in ki na vhodu potisne frekvenco signala v skladu s prej navedenim prekinitvijo. Stopnja depresije bo odvisna tudi od določene vrste filtra.

Nizka frekvenca se razlikuje po tem, da lahko prehaja dohodni signal, ki je nižji od predpisanega reza, medtem ko zavira zgornje frekvence.

Področje uporabe

Visokofrekvenčni filter se lahko uporablja za pridobivanje visokofrekvenčnih signalov. Prav tako se pogosto uporablja pri obdelavi avdio signalov, na primer v ločenih filtrih, ki jih imenujemo tudi navzkrižni. Uporabljajo se tudi za obdelavo slik, tako da se lahko izvede pretvorba frekvenčne domene.

To je tisto, kar najpreprostejši visokoproponski filter sestoji iz:

• Upor.
• Kondenzator.

Odpornost opravilo vsebnika (Rx C) je časovna konstanta (trajanje postopka) za filter, da je obratno sorazmerna s mejna frekvenca v Hertz (enota za merjenje procesov oscilacij).

Izračun visokonapetostnega filtra

Torej, kako lahko izračunamo? Če želite izvedeti vsa dejanja doma, morate v Microsoft Excelu narediti eno izmed najbolj preprostih tabel samodejnega izračuna, vendar morate v tem programu uporabljati formule.

To formulo lahko uporabite:

Kjer je f frekvenca izreza, je R enak odpornost upora, Om-C je kapacitivnost kondenzatorja, Φ (farads).

Vrste

Predstavljene naprave imajo pet vrst, zdaj pa jih bomo obravnavali eno za drugo.

• U oblike - po videzu so podobne črki P;
• T-oblika - spominja na črko T;
• L-oblika - spominja na črko G;
• enocelement (kondenzator služi kot filter za visoke frekvence);
• večplastni - ti so enaki filtri v obliki L, le v tem primeru so povezani v seriji.

U-oblikovan

Lahko rečete, da so ti filtri enaki kot L-oblike, vendar jih je na začetku dodal še en del. Vse, kar bo napisano za T-obliko, velja za U-obliko. Edina razlika je, da bodo povečali ranžirni učinek na radijskem tokokrogu, ki je spredaj.

Za izračun U-oblikovanega filtra boste morali uporabiti formulo napetosti in dodati dodatno odpornost proti prvemu elementu.

Tukaj je nekaj primerov prehoda filtra RC v obliki črke L v visokofrekvenčni RC obliki tudi visoke frekvence:

Na sliki lahko vidite, da je drugemu uporu 2R dodan originalni tokokrog, ki se nahaja vzporedno s prvim.

Tukaj je primer pretvorbe v RL:

Tukaj, namesto upora, induktorske tuljave. Dodana je tudi druga (2L), vzporedna s prvo.

In tretji primer je pretvorba v LC:

T-oblika

T-profilni filter je enak L oblikovan, le z dodatkom enega dodatnega elementa.

Izračunali se bodo na enak način kot delilec napetosti, ki bo sestavljen iz dveh delov z nelinearnim frekvenčnim odzivom. Poleg pridobljene vrednosti je treba dodati tudi število reaktivne odpornosti tretjega elementa.

Lahko se uporabi tudi druga metoda izračuna, v praksi pa je manj natančna. Njegova bistvo je v tem, da po doseženi vrednosti prvega izračunanega dela filtra oblike L spremenljivka raste ali pade v dvojno in je razdeljena na dva elementa.

Če je kondenzator, potem vrednost kapacitivnosti tuljav raste dvakrat, če gre za upor ali dušilko, nato pa vrednost upora tuljav, nasprotno, pade dvakrat.

Primeri transformacije so navedeni spodaj.

Prehod filtra RC v obliki črke L v T obliko:

Slika kaže, da je za prehod treba dodati drugi kondenzator (2C).

Prehod RL:

V tem primeru vse po analogiji. Za uspešen prehod morate dodati še drugi upor, povezan v seriji.

LC prehod:

L oblika

L-profilni filter je napetostni delilnik, ki je sestavljen iz dveh komponent z nelinearnim frekvenčnim odzivom (amplitudno-frekvenčni odziv). Za ta filter je dovoljeno uporabiti vezje in vse formule napetostnega razdelilnika.

Lahko ga zastopamo na naslednji način:

Če zamenjamo upor R1 na kondenzatorju, potem dobimo visokopropusni filter. Sliko spremenjene sheme si lahko ogledate spodaj:

Formule za izračun:

Zdaj pa si oglejmo, kako izračunati.

Visokopropusni filter za bipre

Struktura takega filtra je precej preprosta. Sestavljen bo iz samo dveh delov - kondenzatorja in odpornosti.

Vloga filtra, ki bo filtrirala srednje frekvenco in nizkofrekvenčne komponente v avdio signalu, bo neposredno izvajala vlogo kondenzatorja. In žal za tavtologijo bo upor opravil vlogo odpornosti, to je zmanjšanje glasnosti.

Pomembno: visoke frekvence izravnalnika iz glavne enote niso odrezane - to bo povzročilo slab zvok. Bolje je zmanjšati njihovo število s pomočjo upora.

Optimalni upor bo upoštevan na 4,0 in 5,5 Ohm.

Izrabljeni materiali za ustvarjanje

Če želite ustvariti visokopasovni filter za ščip, boste potrebovali naslednje materiale:

• en odpor je 5,5 Ohm;
• en upor 4,0 Ohm;
• dva upora MBM od 1,0 μF;
• izolacijski trak ali toplotno krčenje cevi.

Aktivni filter visokega prehoda

Aktivni filtri imajo veliko prednost pred pasivnimi "kongenerji", še posebej pri frekvencah, ki so manjše od 10 kHz. Vprašanje je, da pasivni vsebujejo tuljave povečane induktivnosti in kondenzatorje, ki imajo veliko kapacitivnost. Zaradi tega se izkažejo za okorne in drage, zato so njihove značilnosti na izidu daleč od idealne.

Velike indukcije so dosežene zaradi povečanega števila vrtljajev tuljave in uporabe feromagnetnega jedra. Ta sprošča svojih lastnosti neto induktivnost, ker ima dolgo žico tuljava z velikim številom ovojev znatno odpornost in feromagnetnega jedra je odvisna od temperature, kar močno vpliva na njegove magnetne lastnosti. Ker je treba uporabiti veliko zmogljivost, je treba uporabiti kondenzatorje, ki nimajo najboljše stabilnosti. Ti vključujejo elektrolitske kondenzatorje. Filtri, imenovani aktivni, so v mnogih pogledih prikrajšani za zgoraj navedene pomanjkljivosti.

Diferencialni in integratorski tokokrogi so izdelani z operativnimi ojačevalniki, so najpreprostejši aktivni filtri. Ko so elementi tokokroga izbrani v skladu z jasnim navodilom, ki upoštevajo odvisnost od frekvence diferenciala, postanejo visokofrekvenčni filtri in na frekvenco integratorjev, nasprotno, nizkofrekvenčnih. Fotografije, ki pojasnjujejo vse, kar je bilo rečeno, so podane spodaj:

High-pass filter na ojačevalniku

Razmislite o nastavitvi ojačevalnika v avtomobilu.

Pred tem, kako nastaviti ojačevalnik v napravi morate ponastaviti vse nastavitve glavne naprave na ničle. Vrednost mejne frekvence križanja mora biti nastavljena v območju 50-70 Hz. Filter prednjega kanala na ojačevalniku v avtomobilu je nastavljen na visokofrekvenčni položaj. Frekvenca izklopa je v tem primeru nastavljena v območju 70-90 Hz.

Če bo zasnova zagotovila ojačitev kanalov sprednjih zvočnikov, je treba ločeno prilagoditi visokofrekvenčne zvočnike. Da bi to naredili, je treba filter nastaviti v ustreznem položaju in frekvenco izklopa je treba izbrati v območju 2500 Hz.

Med drugim morate prilagoditi občutljivost ojačevalnika. Če želite to narediti, morate najprej ponastaviti na nič, najpomembnejše je, da napravo preklopite na največji način glasnosti in nato začnete povečevati občutljivost. V trenutku, ko pride do izkrivljanja zvoka, morate ustaviti vrtenje regulatorja, prav tako pa je potrebno malo zmanjšati občutljivost.

Še vedno obstaja enostaven način, kako lahko preverite kakovost zvoka, če po vklopu nizkotonca slišne klike in prasketanje v dinamiki - to pomeni, da je poseg v signal.

Nizkotonca ne sme biti vezana na globokotonec. Če želite to narediti, obrnite fazni nadzor na globokotonec za 180 stopinj. Če ta regulator ni prisoten, morate zamenjati pozitivne in negativne žice povezave.

Konfigurirajte zvočni procesor. Če želite to narediti, morate prilagoditi časovne zakasnitve za vsak kanal. Na levi kanal je potrebno nastaviti časovno zakasnitev, tako da zvok, ki prihaja iz levih zvočnikov, doseže voznika hkrati z desnim. Ustvariti bi morali občutek, da zvok prihaja iz osrednjega dela kabine.

Poleg zgoraj omenjenega lahko zvočni procesor odstrani vezavo basa na zadnjo stran kabine. Da bi to naredili, morate nastaviti enako zakasnitev v desnem in levem kanalu sprednjih zvočnikov. Posledično bomo odpravili lokalizacijo basa v območju globokotonca.

Sedaj veste ne samo, kako sami izračunati in sestaviti frekvenčnega filtra, temveč kako natančno prilagoditi njegovo delovanje.