Cele mai cunoscute filtre pasive sunt filtre LC, numite astfel deoarece acestea sunt construite folosind inductanța L și capacitate C. În prezent, cele mai comune de protecție la supratensiune sau filtre de antenă.
Cel mai simplu Circuitul LC este un circuit oscilant, în care se pot produce oscilații amortizate, dar suntem interesați în proprietatea sa că LC-circuit are dependența de frecvență a coeficientului de transmisie. Circuitul de oscilație poate fi utilizat pentru a implementa filtru de bandă. Figura 1 prezintă o diagramă a unui circuit oscilant paralel, care implementează un filtru pasiv simplu.
Figura 1. Schema filtru de bandă pasivă în circuit rezonant paralel
Caracteristici EXEMPLU amplitudine-frecvență a circuitului de filtrare prezentat în figura 2.
Figura 2. Răspunsul în frecvență a circuitului filtru pasiv la circuit paralel
Din graficul caracteristicilor amplitudine-frecvență ale filtrului pasiv poate determina că circuitul are un singur pol și cele două zerouri ale coeficientului de transfer. Un răspuns de frecvență la zero corespunde la zero frecvență (DC). Acesta este determinat de inductanță rezistența la zero la frecvența zero. Al doilea răspuns de frecvență zero, are loc la o frecvență egală cu infinit. Acest zero, corespunde rezistenței la zero la condensator frecvență infinit. Acest lucru se explică prin prezența zerourile asimetria a caracteristicii amplitudine-frecventa a filtrelor bandpass. Toate raționament este acceptat faptul că condensatori și inductori sunt ideale, în circuite reale va trebui să ia în considerare componentele parazite ale elementelor de circuit.
Graficul caracteristicilor amplitudine-frecvență ale filtrului pasiv prezentată în figura 2, asimetrie vizibilă în mod clar care este necesar să se ia în considerare trecerea de la filtru trece bandă la prototip filtru lowpass. O altă caracteristică care este evidentă în această diagramă este raportul de transmisie mai mare decât unitatea. În exemplu, mai mult de 50 dB. Semnalul de ieșire este mai mare decât de intrare de aproape o mie de ori! Filtrul pasive a crescut? Nu, și nu din nou! Creșterea tensiunii de ieșire și curent la acest redus. Doar acest filtru pentru a transforma rezistenta. impedanța sa de intrare mai mică decât producția. Circuit de șunt paralel nu poate fi de rezistență scăzută. Filtrul prezentat în figura 1 funcționează ca un transformator de tensiune convențională.
Polul într-un circuit de filtrare pasiv prezentat în figura 1, este implementat de circuit LC paralel. Prin urmare, ne concentrăm asupra proprietăților circuitului paralel mai în detaliu. Este cunoscut faptul că, în care apare o rezonanță de circuit paralel, la o frecvență determinată prin următoarea formulă:
Este această frecvență de rezonanță a circuitului LC determină pasiv pol filtru de frecvență. Următorul parametru important al circuitului LC paralel (poli și filtru dezvoltat de transmisie) este factorul de calitate. Factorul Q al circuitului LC paralel este definit ca raportul dintre frecvența de rezonanță a circuitului LC la frecvența de răspuns lățime de bandă de 3 dB:
În Schema filtru LC pasiv este prezentat în figura 1, Q a circuitului determină dacă tensiunea de la ieșirea circuitului va fi mai tensiune aplicată la intrarea sa. În același timp, producția scade curent de circuit, pentru a da sarcina. Cu alte cuvinte, circuitul de filtru pasiv în circuitul rezonant paralel funcționează ca un transformator.
Q-factor al circuitului LC paralel depinde de mulți factori. Distinge între constructive și Q Q. circuitului încărcat Factorul de calitate constructiva depinde de calitatea elementelor de circuit de performanță (inductoare și condensatori), iar factorul de calitate încărcat ia în considerare efectul rezistenței de sarcină.
Este de notat faptul că circuitul pasiv de filtru LC, prezentat în figura 1, terminalul realizează nu numai răspunsul amplitudine-frecvență, dar, de asemenea, doi zero. Condensatorul C1 asigură un coeficient de transmisie zero la o frecvență care tinde la infinit. L1 inductanță filtrului asigură un coeficient de transmisie de zero la zero frecvență (dc). Un astfel de sistem de filtru pasiv este adecvat pentru punerea în aplicare a BANDPASS filtre filtre Butterworth și Chebyshev.
De asemenea, aceasta poate funcționa și un circuit LC serie. Pentru aceasta trebuie să fie conectat între sursa de semnal și sarcina. EXEMPLU permite circuitului LC serie pentru punerea în aplicare a transmisiei de răspuns de frecvență pol este prezentată în figura 3.
Figura 3. Diagrama pasiv serie de filtru circuit rezonant
Particularitatea circuitului filtrului pasiv este faptul că sursa de semnal și rezistența de sarcină R1 R2 trebuie să fie cât mai mică posibil, în punerea în aplicare a mai comutare pol. Acest lucru se datorează faptului că, în circuitul filtrului pasiv, implementat pe un circuit LC serie, este folosit curent de rezonanță.
Răspuns în frecvență filtru pasiv, implementat pe un circuit LC serie nu este diferit de răspunsul în frecvență al filtrului, implementat pe un circuit LC paralel. Caracteristica amplitudine-frecvență, prezentată în figura 2, se poate obține și un circuit de filtru LC prezentat în figura 3.
Circuit LC în filtru pasiv de circuit poate include un pic diferit. De exemplu, așa cum se arată în figura 4.
Figura 4. Schema LC pasiv de circuit de filtrare
În acest caz, zerourile funcției de transfer generate de o inductanță L1 și C1 capacitanță, iar meciul va fi amplasat la o frecvență egală cu infinit. Răspunsul de frecvență, în acest caz, este convertit în forma prezentată în figura 5.
Figura 5. Răspunsul de frecvență a circuitului pasiv filtru low-pass pentru circuit LC
Un astfel de circuit de filtrare pasiv pentru implementarea unui filtru trece-jos pentru apropierea răspunsului frecvenței Battervort sau Chebyshev.
De asemenea, circuitul trece-filtru poate fi realizat. Pentru filtrul trece sus în circuitul de filtru pasiv sunt ambii zero, anumite funcții necesare pentru a trece transmisia la frecvență zero. Pentru această schemă de circuit LC includ următoarele:
Figura 6. Diagrama unui mare trecere circuit de filtru pasiv în LC
Caracteristica amplitudine-frecvență a circuitului filtru pasiv ia forma prezentată în figura 7. Desigur, factorul de calitate este de obicei ales pentru filtru este mai mică, iar apoi ia forma răspunsului în frecvență al filtrului de Cebîșev sau Butterworth.
Figura 7. Răspunsul de frecvență a circuitului filtru pasiv în circuitul LC RF
poli de a avea suficient pentru a pune în aplicare filtru Cebîșev, Bessel și Butterworth. Toate circuitele de mai sus sunt circuite de ordinul al doilea. Pentru a realiza filtre de ordin superior pot fi conectate în serie. Ca exemplu, Figura 7 prezintă circuitul filtrelor pasive low-pass LC.
Figura 8. Schema LC pasiv filtre trece-jos
În mod similar, pus în aplicare și Cebîșev, Butterworth și Bessel de înaltă frecvență. Diferența constă în faptul că inductanța este transformată într-un recipient, iar recipientul este convertit la inductanță. Recepționat de înaltă frecvență circuitul de filtru pasiv este prezentat în Figura 9.
Figura 9. Schema LC pasivă filtre high-pass
Aplicarea calculului este filtrat prin filtru trece jos prototip vă permite să calculeze și filtrele BANDPASS. Conversia filtru lowpass în filtru trece bandă prin înlocuirea capacitances Lowpass circuite prototip paralele, și inductoare - coerente. Filtre EXEMPLU bandpass este prezentată în figura 10.
Figura 10. Schema de filtre BANDPASS LC pasive
În prezent, filtrele LC pasive sunt calculate cu ajutorul unor programe speciale, dintre care cele mai cunoscute sunt parte din MicroCap și pachetele software AWR Office. Cu toate acestea, să fie în continuare manuale relevante, cum ar fi calculul filtrului Hanzel G. E. Filtre de calcul Manual [2] și filtre de calcul Manual R. Saal [1].
Trebuie remarcat faptul că filtrele sunt calculate în MicroCap Hansel și au aceeași intrare și de ieșire rezistența, iar filtrele sunt calculate în AWR Office și Saale permite rezistențe de transformare simultane. Această proprietate de filtre LC pasive sunt foarte utile în dezvoltarea de amplificator de înaltă frecvență (UHF).
In ceea ce filtre LC band-pass, atunci ele sunt acum practic suplinit filtre cuarț și SAW. la frecvențe relativ joase (sute de KHz) Filtre piezoceramice.
Acest lucru se datorează costului relativ ridicat de fabricare bobinelor care sunt înfășurate pe miezuri de ferită. Aceste filtre de rețea în care costurile miezuri de ferită inelare sunt utilizate pe scară largă este crescută în continuare datorită complexității bobinei inductanța înfășurării.
Împreună cu articolul „circuite de filtrare pasive“ se va citi: