High-pass filtar s vlastitim rukama

Ovaj članak će vam reći kako napraviti sami visoki prolazni filter. Ali prije nego što počnemo to shvatiti, moramo nešto razumjeti. Koji su sami visoki i niski frekvencijski filtri?

definicija

Filtri se mogu podijeliti na gornju (visoku) i nižu (nisku) frekvenciju. Zašto ljudi često kažu "gornje", a ne "visoke" frekvencije? To je zbog činjenice da s dva kilohertza početi visoko u tehnologiji zvuka. No, dva kilohertza u radio-inženjeringu su frekvencija zvuka i stoga se naziva "niska".

Tu je i takva stvar kao i prosječna frekvencija. To se odnosi na zvučni inženjering. Pa što je srednji filter? Ovo je kombinacija nekoliko gore navedenih uređaja. Također može biti i pojasni filtar.

Filtar s visokopropustima je elektronički ili neki drugi uređaj koji prolazi gornju frekvenciju signala i koji na ulazu potiskuje frekvenciju signala u skladu s prethodno određenim prekidom. Stupanj depresije također će ovisiti o određenoj vrsti filtera.

Niska frekvencija razlikuje se po tome što može proći dolazni signal koji je niži od navedenog reza, a potiskuje gornje frekvencije.

Opseg primjene

Za ekstrakciju visokofrekventnih signala može se koristiti visokopropusni filtar. Također se često koristi za obradu audio signala, na primjer, u zasebnim filtrima, koji se također nazivaju i crossover. Također se koriste za obradu slika tako da se pretvorba frekvencijske domene može izvesti.

To je ono što najjednostavniji visokopropusni filtar sastoji se od:

• Otpornik.
• Kondenzator.

Rad otpora na kapacitetu (RxC) je vremenska konstanta (trajanje procesa) za određeni filter, koji će biti obrnuto proporcionalan graničnoj frekvenciji u hertz (jedinica mjerenja oscilacijskih procesa).

Izračunavanje visokopropusnog filtra

Dakle, kako možemo izračunati? Da biste izvršili sve radnje kod kuće, morate napraviti jednu od najjednostavnijih tablica automatskog izračuna u programu Microsoft Excel, ali morate biti u mogućnosti koristiti formule u ovom programu.

Možete upotrijebiti ovu formulu:

Gdje je f frekvencija granične vrijednosti - R je otpornost otpornika, Om-C je kondenzatorski kapacitet, Φ (farads).

vrste

Prikazani uređaji su pet vrsta, a sada ćemo ih razmotriti jedan po jedan.

• U-oblika - u izgledu nalikuju slovu P;
• T-oblika - nalikuju slovo T;
• L-oblik - nalikuju slovo G;
• jednodijelni (kondenzator služi kao filter za visoke frekvencije);
• višeslojni - to su isti filtri u obliku slova L, samo u ovom slučaju povezani su u nizu.

U-obliku

Možete reći da su ti filtri isti kao u obliku slova L, no pridruženi su još jedan dio na početku. Sve što će biti napisano za T-oblik, bit će istinito za U-oblik. Jedina je razlika u tome što će povećati utjecaj pomicanja na radio krug, koji je ispred.

Da bi se izračunao U-oblik filtar, morat ćete upotrijebiti formulu razvodnika napona i dodati dodatnu otpornost na skretanje prvog elementa.

Evo nekih primjera prijelaza RC filtera u obliku slova L u obliku slova RC u obliku slova U također visokih frekvencija:

Na slici možete vidjeti da je drugi otpornik 2R dodan u izvorni krug koji se nalazi paralelno s prvim.

Evo primjera konverzije u RL:

Ovdje, umjesto otpornika, induktor zavojnice. Drugi (2L), paralelan prvoj, također je dodan.

I treći primjer je pretvorba u LC:

T

Filtar u obliku slova T isti je u obliku slova L, samo uz dodatak još jednog elementa.

Izračunat će se na isti način kao i razdjelnik napona koji će se sastojati od dva dijela s nelinearnim frekvencijskim odgovorom. Pored dobivenih vrijednosti potrebno je dodati broj reaktivne otpornosti trećeg elementa.

Može se koristiti i drugi način izračuna, ali u praksi je manje točan. Njegova se bit u činjenici da nakon dobivene vrijednosti prvog izračunatog dijela L-oblika, varijabla raste ili pada u dvostruki i podijeljena je u dva elementa.

Ako je to kondenzator, tada vrijednost kapacitivnosti zavojnica raste dvostruko, ako je to otpornik ili prigušivač, tada vrijednost otpora zavojnica, naprotiv, pada dvostruko.

Primjeri transformacije su dani u nastavku.

Prijelaz RC filtra u obliku slova L u T obliku:

Slika pokazuje da je za prijelaz potrebno dodati drugi kondenzator (2C).

Tranzicija RL:

U ovom slučaju, sve analogno. Za uspješnu prijelaz, morate dodati drugi otpornik spojen serija.

LC prijelaz:

L-obliku

Filtar u obliku slova L je razdjelnik napona koji se sastoji od dvije komponente s nelinearnim frekvencijskim odzivom (amplituda-frekvencijski odziv). Za taj filtar dopušteno je korištenje kruga i svih formula naponskih djelitelja.

Može se prikazati na sljedeći način:

Ako zamijenimo otpor R1 na kondenzatoru, dobivamo visokopropusni filtar. U nastavku možete vidjeti sliku promijenjene sheme:

Formule za izračun:

Pogledajmo sada kako izračunati.

High-pass filtar za zvučne signale

Struktura takvog filtra je vrlo jednostavna. Sastojat će se od samo dva dijela - kondenzatora i otpora.

Uloga filtra, koja će filtrirati mid-frekvenciju i niskonfrekventne komponente u audio signalu, izravno će izvršiti ulogu samog kondenzatora. I ispričavamo se za tautologiju, otpor će izvršiti ulogu otpora, odnosno smanjiti razinu glasnoće.

Važno: visoke frekvencije ekvilizatora iz glavne jedinice nisu odrezane - to će dovesti do lošeg zvuka. Bolje je smanjiti njihov broj uz pomoć otpora.

Optimalna otpornost će se smatrati 4,0 i 5,5 Ohm.

Izvršeni materijali za stvaranje

Da biste stvorili visokopropusni filtar za prstohvat, trebat će vam sljedeće materijale:

• jedan otpor je 5.5 Ohm;
• jedan otpor 4,0 Ohm;
• dva MBM otpora od 1,0 μF;
• izolacijske trake ili cijevi za skupljanje topline.

Aktivni visokopropusni filtar

Aktivni filteri imaju veliku prednost nad njihovim pasivnim "kongenijima", osobito na frekvencijama koje su manje od 10 kHz. Pitanje je da pasivne sadrže zavojnice povećane induktivnosti i kondenzatori, koji imaju veliki kapacitet. Zbog toga, oni postaju težak i skupi, pa stoga njihova obilježja na ishodu daleko su od idealnog.

Veliki induktivitet postići povećanjem broja svitaka zavoja i korištenje feromagnetske jezgre. To oslobađa svojih svojstava neto induktivitet zbog duga žica zavojnica s velikim brojem zavoja ima značajan otpor i feromagnetski jezgra je pod utjecajem temperature, što uvelike utječe na magnetska svojstva. S obzirom na činjenicu da je potrebno koristiti veliki kapacitet, potrebno je koristiti kondenzatore koji nemaju bolju stabilnost. To uključuje elektrolitičke kondenzatore. Filteri, nazvani aktivni, na mnogo su načina lišeni gore navedenih nedostataka.

Krugovi diferencijala i integratora konstruirani su operativnim pojačalima, oni su najjednostavniji aktivni filtri. Kada su elementi kruga odabrani u skladu s jasnim uputama, promatrajući ovisnost o frekvenciji diferencera, oni postaju visokofrekventni filtri, a na učestalost integratora, naprotiv, one niske frekvencije. Slike objašnjavaju sve što je rečeno:

High-pass filtar na pojačalu

Razmotrite postavljanje pojačala u automobilu.

Prije toga, kako postaviti pojačalo u stroju morate resetirati sve postavke glavnog uređaja na nulu. Vrijednost granične frekvencije križanja trebala bi biti postavljena u rasponu od 50-70 Hz. Filtar prednjeg kanala na pojačalu u automobilu postavljen je na položaj visoke frekvencije. Granična frekvencija u ovom slučaju je postavljena u rasponu od 70 do 90 Hz.

Ako će dizajn omogućiti pojačanje kanala prednjih zvučnika, potrebno je napraviti zasebno podešavanje visokofrekventnih zvučnika. Da biste to učinili, filtar bi trebao biti postavljen na odgovarajući položaj, a frekvencija graničanja treba odabrati u području od 2500 Hz.

Između ostalog, morate prilagoditi osjetljivost pojačala. Da biste to učinili, mora se početno resetirati na nulu, glavna stvar je prebaciti uređaj u maksimalni način glasnoće, a zatim početi povećati osjetljivost. U trenutku kada dolazi do izobličenja zvuka, trebate zaustaviti rotaciju regulatora, a također je potrebno malo smanjiti osjetljivost.

Još uvijek postoji jednostavan način za provjeru kvalitete zvuka: ako čujete klikove kada je uključen subwoofer i zvučni signal zvučnika - to znači da postoji smetnja u signalu.

Bas ne smije biti vezan za subwoofer. Da biste to učinili, okrenite faznu kontrolu na subwooferu za 180 stupnjeva. Ako ovaj regulator nije prisutan, trebate zamijeniti pozitivne i negativne žice veze.

Konfigurirajte procesor zvuka. Da biste to učinili, trebate prilagoditi odgode vremena za svaki kanal. Potrebno je postaviti vremensko kašnjenje na lijevom kanalu tako da zvuk koji dolazi s lijevog zvučnika istodobno stigne do vozača s desnim. To bi trebalo stvoriti osjećaj da zvuk dolazi iz središnjeg dijela kabine.

Uz sve gore navedeno, zvučni procesor može ukloniti vezivanje basa na stražnjoj strani kabine. Da biste to učinili, potrebno je podesiti isto kašnjenje u desnom i lijevom kanalu prednjih zvučnika. Kao rezultat toga, eliminirat će se lokalizacija basova u subwooferu.

Sada znate ne samo kako sami izračunati i sastaviti filter frekvencije, već kako podesiti njegovo djelovanje što je točnije moguće.