निष्क्रिय एलसी-फिल्टर (एलपीएफ और एचपीएफ) के निर्माण का सामान्य सिद्धांत

जब सर्किट में एक निश्चित आवृत्ति स्पेक्ट्रम के साथ वैकल्पिक धाराओं को दबाने के लिए आवश्यक होता है, लेकिन साथ ही इस स्पेक्ट्रम के ऊपर या नीचे आवृत्तियों के साथ धाराओं को प्रभावी ढंग से पास करते हैं, प्रतिक्रियाशील तत्वों पर एक निष्क्रिय एलसी फ़िल्टर उपयोगी हो सकता है - एक कम-पास फ़िल्टर एक कम-पास फिल्टर (यदि आवश्यक हो तो सेट के नीचे आवृत्ति के साथ दोलनों का प्रभावी मार्ग) या उच्च-पास फिल्टर एचपीएफ (यदि आवश्यक हो, सेट से अधिक आवृत्ति के साथ दोलनों का प्रभावी मार्ग)।

इन फिल्टर के निर्माण का सिद्धांत एसी सर्किट में अलग-अलग व्यवहार करने के लिए इंडिकेटर्स और कैपेसिटर के गुणों पर आधारित है।

आगमनात्मक प्रतिरोध सर्वविदित है , coils इसके माध्यम से बहने वाली धारा की आवृत्ति के सीधे आनुपातिक है, इसलिए, कुंडली के माध्यम से बहने वाली धारा की आवृत्ति जितनी अधिक होगी, उतनी ही अधिक होगी जेट यह इस धारा को प्रदर्शित करता है, अर्थात, यह उच्च आवृत्तियों पर प्रत्यावर्ती धाराओं को धीमा कर देता है और कम आवृत्तियों पर धाराओं को अधिक आसानी से पारित करता है।

कंडेनसर - इसके विपरीत, धारा की आवृत्ति जितनी अधिक होती है, उतनी ही आसानी से यह प्रत्यावर्ती धारा इसके माध्यम से प्रवेश करती है, और धारा की आवृत्ति जितनी कम होती है, धारा के लिए उतनी ही बड़ी बाधा यह संधारित्र है। योजनाबद्ध रूप से, लो-पास और हाई-पास फिल्टर एल-आकार, टी-आकार और यू-आकार (मल्टी-जंक्शन) हैं।

एल के आकार का एलसी फिल्टर

एल-आकार का फ़िल्टर एक प्रारंभिक इलेक्ट्रॉनिक फ़िल्टर है जिसमें अधिष्ठापन एल का तार और कैपेसिटेंस सी का संधारित्र होता है। ऐसे सर्किट की आवृत्ति प्रतिक्रिया उस बिंदु के सापेक्ष दो तत्वों (एल और सी) के कनेक्शन के क्रम पर निर्भर करती है जहां एक फ़िल्टर्ड सिग्नल लागू किया जाता है और L और C के मानों पर ...

व्यवहार में, एल और सी के मूल्यों का चयन किया जाता है ताकि ऑपरेटिंग फ़्रीक्वेंसी रेंज में उनकी प्रतिक्रिया लोड प्रतिरोध की तुलना में लगभग 100 गुना कम हो, ताकि फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया पर उत्तरार्द्ध के पैंतरेबाज़ी प्रभाव को काफी कम किया जा सके। .

वह आवृत्ति जिस पर फ़िल्टर पर लागू सिग्नल का आयाम अपने मूल मान के 0.7 तक गिर जाता है, कटऑफ आवृत्ति कहलाती है। एक आदर्श फिल्टर में एक तेज ऊर्ध्वाधर विक्षेपण होता है।

तो, सिग्नल स्रोत और तटस्थ बस के संबंध में प्रेरक एल और कैपेसिटर सी के कनेक्शन के अनुक्रम के आधार पर, आपको एक उच्च-पास फ़िल्टर - एचपीएफ या कम-पास फ़िल्टर - एलपीएफ मिलता है।

वास्तव में, ये सर्किट वोल्टेज डिवाइडर हैं, और प्रतिक्रियाशील तत्व डिवाइडर की बाहों में स्थापित होते हैं, जिनकी प्रत्यावर्ती धारा का प्रतिरोध आवृत्ति पर निर्भर करता है।

यहां आप प्रत्येक फिल्टर तत्वों में वोल्टेज ड्रॉप की आसानी से गणना कर सकते हैं, इस बात को ध्यान में रखते हुए कि कटऑफ आवृत्ति पर, फिल्टर आउटपुट पर वोल्टेज ड्रॉप इनपुट वोल्टेज आयाम के 0.7 के बराबर होना चाहिए।इसका मतलब है कि अभिकर्मकों के बीच का अनुपात 0.3 / 0.7 होना चाहिए - इस अनुपात के आधार पर, फिल्टर बनाने वाले विभाजक की गणना की जाती है।

जब लोड सर्किट खुला होता है, कम-पास फिल्टर में, जब इनपुट सिग्नल की आवृत्ति फिल्टर के एलसी-सर्किट की गुंजयमान आवृत्ति से अधिक हो जाती है, तो आउटपुट का आयाम तेजी से घटने लगता है। हाई-पास फिल्टर में, जब इनपुट सिग्नल की आवृत्ति फिल्टर के एलसी सर्किट की गुंजयमान आवृत्ति से कम हो जाती है, तो आउटपुट का आयाम भी गिरना शुरू हो जाता है। व्यवहार में, एलसी फिल्टर का उपयोग बिना लोड के नहीं किया जाता है।

टी के आकार का एलसी फिल्टर

इसके पीछे जुड़े संवेदनशील सर्किट पर फिल्टर के शंटिंग प्रभाव को कमजोर करने के लिए टी-आकार के फिल्टर का उपयोग किया जाता है। यहां, इसके आउटपुट के पक्ष में एल-कनेक्शन में एक अतिरिक्त प्रतिक्रियाशील तत्व जोड़ा जाता है।

एल-आकार के एलसी फिल्टर के लिए व्यावहारिक रूप से गणना की गई क्षमता या अधिष्ठापन को समान तत्वों की एक जोड़ी के श्रृंखला कनेक्शन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है ताकि उनका कुल प्रतिरोध इस जोड़ी द्वारा प्रतिस्थापित किए गए परिकलित तत्व के बराबर हो (वे अधिष्ठापन के दो हिस्सों को डालते हैं या दो कैपेसिटर, जो क्षमता से दोगुने बड़े हैं)।

यू के आकार का एलसी फिल्टर

एल-आकार के कनेक्शन में एक अतिरिक्त तत्व जोड़कर, लेकिन पीछे नहीं, बल्कि सामने, यू-आकार का फ़िल्टर प्राप्त किया जाता है। यह सर्किट इनपुट स्रोत को अधिक बायस करता है। यहां जोड़ा गया तत्व एल-कनेक्शन के लिए गणना की गई समाई का आधा है (जो कि केवल दो कैपेसिटिव तत्वों में विभाजित है) या दो कॉइल को समानांतर में जोड़कर अब प्राप्त होने वाले इंडक्शन वैल्यू का दोगुना है।

फ़िल्टर में जितने अधिक कनेक्शन होंगे, फ़िल्टरिंग उतनी ही सटीक होगी।नतीजतन, भार के उच्चतम आयाम में वह आवृत्ति होगी जो इस फिल्टर के लिए इसकी प्रतिध्वनि आवृत्ति के सबसे करीब होगी (शर्त यह है कि कनेक्शन का आगमनात्मक घटक इसके कैपेसिटिव घटक की इस आवृत्ति के बराबर है), बाकी के स्पेक्ट्रम दबा दिया जाएगा।

बहु-स्तरीय फिल्टर का उपयोग शोर संकेत से वांछित आवृत्ति के संकेत को बहुत सटीक रूप से अलग करना संभव बनाता है। यहां तक ​​​​कि अगर कट-ऑफ आवृत्ति पर आयाम अपेक्षाकृत छोटा है, तो शेष सीमा फ़िल्टर नल के सामान्य प्रभाव से दब जाएगी।