Filtre devreleri elektronik devrelerdeki frekansları filtreler. Bu devreler dirençlerin bir kombinasyonunu kullanır ve kapasitörler temel yapı taşları olarak Bu filtre devresi, doğrultucu devresinden sonra güç kaynağı blok şemasında gereklidir çünkü darbeli bir AC'yi DC'ye değiştirir ve yalnızca tek yönde besleme yapar. Bir filtre devresi, düzeltilmiş çıkış içindeki mevcut AC bileşenini ayırır ve DC bileşeninin yüke ulaşmasına izin verir. Aralarında farklı filtre türleri mevcuttur bant geçiren filtre (BPF) türlerden biridir. Bu filtre, belirli bir frekans aralığındaki frekanslara izin verir ve aralığın dışında olduğunda frekansları azaltır. Bunlar filtreler farklı türleri mevcuttur ancak pasif BPF türlerden biridir. Bu nedenle, bu makale bir konu hakkında kısa bilgi sunmaktadır. pasif bant geçiren filtre , çalışması ve uygulamaları.
Pasif Bant Geçiş Filtresi Nedir?
Alçak geçiren filtre ve yüksek geçiren filtrenin birleşimi pasif bant geçiren filtre olarak bilinir. Bu filtre türü belirli bir frekans bandına izin verir ve geri kalan tüm frekansları engeller. Bu, yalnızca R, C ve L gibi pasif elemanları kullanan bir elektrik devresidir. Yani bu filtre, LPF ve HPF gibi iki filtrenin basamaklandırılmasıyla yapılır. Pasif bant geçiren filtrenin ana kullanımı Ses amplifikatörü . Bazen ses yükselticilerinde, belirli bir frekans bandı aralığına ihtiyacımız olmasına rağmen, ister daha geniş ister dar aralık olsun, 0 Hz'den başlamayan ve yüksek bir frekans olmayan belirli bir frekans aralığına ihtiyaç duyarız.
Pasif Bant Geçiren Filtre Devre Şeması
Pasif filtre yalnızca aşağıdaki gibi pasif bileşenleri kullanır; dirençler, indüktörler & kapasitörler. Böylece pasif bant geçiren filtre pasif bileşenleri de kullanabilir ve işlemsel yükselteç amplifikasyon için. Aktif bant geçiren filtreye benzer amplifikasyon kısmı pasif bant geçiren filtre içerisinde mevcut değildir. Pasif bant geçiren filtre devre şeması aynı zamanda yüksek geçiren ve alçak geçiren filtre devrelerini de içerir. Yani devrenin ilk kısmı pasif HPF için, devrenin ikinci yarısı ise pasif LPF içindir.
Pasif Bant Geçiren Filtre Tasarımı
Pasif bant geçiren filtre tasarımı basit bir şekilde yapılabilir. dirençler & kapasitörler. Pasif bant geçiren filtre devresi herhangi bir güce ihtiyaç duymaz ve herhangi bir aktif amplifikasyon için kullanılmaz. Bu tip bant geçiren filtreler aktif devreye ek olarak amplifikasyon sağlamak için kullanılır ancak tek başına amplifikasyon sağlamaz. Bu filtreler bir HPF ve bir LPF kombinasyonuyla tasarlanmıştır.
Bu devreyi yapabilmek için gerekli olan bileşenler temel olarak; kapasitörler – 1nF ve 1μF, dirençler – 150Ω ve 16KΩ. Bu devreyi oluşturmak için bu devrenin yalnızca dirençlere ve kapasitörlere ihtiyacı vardır. Bu filtre devresi için seçilen direnç ve kapasitör değerlerine göre geçiş bandı 1KHz ile 10KHz arasında değişmektedir. Bu frekansları değiştirirsek direnç ve kapasitör değerlerinin de değişmesi gerekir.
Bu devrenin yüksek geçiş filtresi ve bir alçak geçiş filtresi . Bu devrenin ilk kısmı HPS'yi oluşturmak için R1 ve C1'den oluşur. Yani bu filtre, esasen geçmesi için tasarlandığı nokta üzerindeki tüm frekansların basitçe geçmesine izin verir. Bu filtre tasarımı basitçe alt kesme frekansı noktasını oluşturur ancak bu devrede gerekli alt kesme frekansı noktası 1KHz'dir. Yani, HPF 1KHz'in üzerindeki frekanslara izin verir.
Alt kesme frekansı aşağıdaki formülle hesaplanabilir.
Alt kesme frekansı = 1/2πR1C1.
Direnç ve kondansatörün değerlerini şu şekilde biliyoruz; R1 = 150Ω ve C1 = 1μF, dolayısıyla bu değerleri yukarıdaki denklemde yerine koyarsak;
Alt kesme frekansı = 1/2π(150Ω)*(1μF) => 1061 Hz => 1KHz.
Bu filtre, 1KHz'in üzerindeki tüm frekanslara izin verir ve yalnızca tüm frekansları engeller veya 1KHz'in altındaki tüm frekansları büyük ölçüde azaltır.
Benzer şekilde, bu devrenin ikinci kısmı LPF'yi oluşturmak için direnç R2 ve kapasitör C2'den oluşur. Bu filtre kesme noktasının altındaki tüm frekansları engeller.
Burada, bu filtre devresinde daha yüksek kesme frekansının 10 KHz olmasına ihtiyacımız var, dolayısıyla bu devre 10 KHz'in altındaki tüm frekansların geçmesine izin verir ve 10 KHz noktasının üzerindeki tüm frekansları engeller.
Daha yüksek kesme frekansını hesaplama formülü, daha düşük kesme frekansıyla aynıdır, frekans => 1/2π R2C2
Direnç R2 ve kapasitör C2'nin değerlerini şu şekilde biliyoruz; R2 = 16KΩ ve C2 = 1nF, yani bu iki değeri yukarıdaki denklemde yerine koyarsak;
Daha yüksek kesme frekansı = 1/2π(16KΩ)*(1nF)= 9952Hz => 10KHz.
Böylece, HPF alt kesme noktasının üzerindeki tüm frekanslara izin verirken LPF, yüksek kesme frekansının altındaki tüm frekanslara izin verir. Böylece bu, filtrenin düşük ve yüksek kesme frekansları arasında bir geçiş bandına sahip olduğu bir bant geçiren filtre yaratacaktır.
HPF'nin LPF üzerindeki yükleme etkisini önlemek için, R2 direnç değerinin R1 direncinin 10'un altında (veya) üstünde olması önerilir. Bu devrede R2 direnç değerini 100 kat daha yüksek hale getiriyoruz.
Çalışma
Bu devre, alçak geçiş filtresi ve filtre arasında tam güçlü sinyallere izin vererek çalışır. Yüksek geçiren filtre frekanslar. Alçak geçiren filtre (LPF) 2KHz frekans için tasarlanmışsa, yüksek geçiren filtre (HPF) 200Hz frekans için tasarlanmışsa, bu devre 200Hz ve 2KHz arasında neredeyse tam güçte veya tam güçte çıkış sinyalleri üretir.
Üretilen sinyaller bu aralığın dışında olduğunda frekanslar büyük ölçüde zayıflayacaktır, dolayısıyla genlikleri, geçiş bandı içindeki sinyalin genliğiyle karşılaştırıldığında çok düşüktür. Geçiş bandı, yüksek geçiş ve alçak geçiş filtreleri arasında tam güçte geçirilen sinyalleri ifade eder.
Burada geçiş bandı 200Hz ila 2 KHz, ardından düşük kesme frekansı 200Hz ve yüksek kesme frekansı 2 KHz'dir. Geçiş bandında bu iki frekans, geçiş bandı içinde genlik içinde 3dB'lik bir düşüşün olduğu iki noktadır. Yani bu düşüş 0,707VPEAK'e eşdeğer.
Aşağıdaki bant geçiş grafiğinde tepe genliği (VPEAK) bulunmaktadır. Burada bu iki frekansı her aldığınızda genlik düşecektir. 0,707VPEAK'e ulaştığında bu, maksimum gücün yarısını ifade eden 3dB kesme noktasıdır. 3dB kesme noktalarından sonra genlikte dik bir düşüş olur, dolayısıyla kesme frekansları dışındaki frekanslar oldukça zayıflar.
Burada iki ana frekansımız var; 1 KHz'de düşük kesme frekansı ve 10 KHz'de yüksek kesme frekansı. Yani merkez frekansı, yüksek ve alt kesme frekansı arasındaki frekans olarak bilinir ve √(f1)(f2) => √ (1061)(9952) => 3249 Hz formülü kullanılarak ölçülür.
Bu frekans etrafındaki çıkış sinyali tam güce sahiptir ve en yüksek tepe değerindedir. Bu frekansa yaklaştığımızda değer genlik dahilinde zayıflayacak veya azalacaktır. Kesim frekanslarında genlik 0,707VPEAK'tir. Örneğin, VPEAK kesme frekanslarında tepeden tepeye 10Volt ölçerse genlik yaklaşık olarak 7V olur çünkü 10V * 0,707V => 7V.
Pasif Bant Geçiş Filtresinin Kazanımı
Pasif bant geçiren filtrenin kazancı her zaman giriş sinyalinin altındadır, dolayısıyla çıkış kazancı birden küçüktür. Merkez frekansındaki çıkış sinyali faz dahilindedir, ancak merkez frekansın altındaki çıkış sinyali +90° kaymayla faza öncülük eder ve merkez frekansın üzerindeki çıkış sinyali -90° faz kayması ile faz dahilinde kalır. İki filtre arasında elektriksel izolasyon sağladığımızda daha iyi filtre performansı elde edebiliriz.
Uygulamalar
pasif bant geçiren filtrelerin uygulamaları aşağıdakileri içerir.
- Pasif Bant Geçiş Filtresi, belirli bir bant (veya) frekans aralığında yer alan belirli frekansları izole etmek veya filtrelemek için kullanılır.
- Bu filtreler ses yükseltici devrelerinde veya aşağıdaki gibi uygulamalarda kullanılır; ön amplifikatör ton kontrolleri (veya) hoparlör geçiş filtreleri.
- Bunlar, içindeki verici ve alıcı devreler için geçerlidir. kablosuz iletişim orta.
Dolayısıyla bu pasif bir genel bakış bant geçiren filtre, devreler , çalışma ve uygulamaları. Bu filtre HPF ve LPF'nin birleşimidir ve seçici bir frekans aralığına izin verir. Bu filtre devresi geniş ve dar bir frekans aralığına izin verir. Daha yüksek ve daha düşük kesme frekansı esas olarak filtre tasarımına bağlıdır. İşte size bir soru; BPF nedir?
