필터 회로는 전자 회로 내의 주파수를 필터링합니다. 이 회로는 저항과 저항의 조합을 활용합니다. 커패시터 기본 구성 블록으로 사용됩니다. 이 필터 회로는 맥동 AC를 DC로 변경하고 한 방향으로만 공급하기 때문에 정류 회로 다음의 전원 블록 다이어그램에 필요합니다. 필터 회로는 정류된 출력 내에서 사용 가능한 AC 구성 요소를 분리하고 DC 구성 요소가 부하에 도달하도록 허용합니다. 다양한 유형의 필터를 사용할 수 있으며 그 중 대역 통과 필터(BPF) 유형 중 하나입니다. 이 필터는 특정 주파수 범위의 주파수를 허용하고 범위를 벗어나는 경우 주파수를 감쇠시킵니다. 이것들 필터 다양한 유형으로 제공되지만 패시브 BPF는 유형 중 하나입니다. 따라서 이 글에서는 다음과 같은 간단한 정보를 제공합니다. 수동 대역통과 필터 , 작동 및 응용 프로그램.
수동 대역 통과 필터란 무엇입니까?
저역 통과 필터와 고역 통과 필터의 조합을 수동 대역 통과 필터라고 합니다. 이 유형의 필터는 특정 주파수 대역을 허용하고 나머지 모든 주파수를 차단합니다. R, C, L 등의 수동소자만을 사용한 전기회로이므로 LPF, HPF 등 2개의 필터를 캐스케이딩하여 만든 필터입니다. 수동 대역통과 필터의 주요 용도는 다음과 같습니다. 오디오 증폭기 . 때때로 오디오 증폭기에서는 더 넓거나 좁은 범위의 특정 주파수 대역이 필요하지만 0Hz에서 시작하지 않고 고주파가 아닌 특정 주파수 범위가 필요합니다.
수동 대역 통과 필터 회로 다이어그램
수동 필터는 다음과 같은 수동 구성 요소만 사용합니다. 저항기, 인덕터 & 커패시터. 따라서 수동 대역 통과 필터는 수동 구성 요소를 사용할 수도 있으며 연산 증폭기 증폭을 위해. 수동형 대역통과 필터에는 능동형 대역통과 필터와 유사한 증폭부가 존재하지 않습니다. 수동 대역 통과 필터 회로 다이어그램에는 고역 통과 및 저역 통과 필터 회로도 포함됩니다. 따라서 회로의 첫 번째 부분은 패시브 HPF용이고 회로의 두 번째 부분은 패시브 LPF용입니다.
수동 대역 통과 필터 설계
수동 대역통과 필터 설계는 다음을 사용하여 간단히 수행할 수 있습니다. 저항기 & 커패시터. 수동 대역 통과 필터 회로는 전력이 필요하지 않으며 능동 증폭에 활용되지 않습니다. 이러한 유형의 대역통과 필터는 증폭을 제공하기 위한 능동 회로와 함께 사용되지만 그 자체로는 증폭을 제공하지 않습니다. 이 필터는 HPF와 LPF의 조합으로 설계되었습니다.
이 회로를 만드는 데 필요한 구성 요소는 주로 다음과 같습니다. 커패시터 - 1nF 및 1μF, 저항기 - 150Ω 및 16KΩ. 이 회로를 구축하려면 이 회로에는 저항과 커패시터만 필요합니다. 이 필터 회로의 통과 대역 범위는 선택한 저항기 및 커패시터 값에 대해 1KHz ~ 10KHz입니다. 이러한 주파수를 수정하면 저항기와 커패시터 값을 변경해야 합니다.
이 회로는 고역 통과 필터와 같은 두 부분으로 구성됩니다. 저역 통과 필터 . 이 회로의 첫 번째 부분은 R1과 C1로 구성되어 HPS를 형성합니다. 따라서 이 필터는 주로 통과하도록 설계된 지점의 모든 주파수를 허용합니다. 이 필터 설계는 단순히 낮은 차단 주파수 지점을 형성하지만 이 회로에 필요한 낮은 차단 주파수 지점은 1KHz입니다. 따라서 HPF는 1KHz 이상의 주파수를 허용합니다.
더 낮은 차단 주파수는 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.
더 낮은 차단 주파수 = 1/2πR1C1입니다.
우리는 다음과 같은 저항과 커패시터의 값을 알고 있습니다. R1 = 150Ω 및 C1 = 1μF이므로 위 방정식에 이 값을 대입하면 다음을 얻을 수 있습니다.
낮은 차단 주파수 = 1/2π(150Ω)*(1μF) => 1061Hz => 1KHz.
이 필터는 1KHz 이상의 모든 주파수를 허용하고 단순히 모든 주파수를 차단하거나 1KHz 미만의 모든 주파수를 크게 감쇠시킵니다.
마찬가지로 이 회로의 두 번째 부분은 저항 R2와 커패시터 C2로 구성되어 LPF를 형성합니다. 이 필터는 차단점 아래의 모든 주파수를 차단합니다.
여기서는 이 필터 회로 내에서 더 높은 차단 주파수가 10KHz가 되어야 합니다. 따라서 이 회로는 10KHz 미만의 모든 주파수가 통과되도록 허용하고 10KHz 지점 이상의 모든 주파수를 차단합니다.
더 높은 차단 주파수를 계산하는 공식은 더 낮은 차단 주파수와 동일합니다. 주파수 => 1/2π R2C2
우리는 저항 R2와 커패시터 C2의 값을 알고 있습니다. R2 = 16KΩ & C2 = 1nF이므로 위 방정식에서 이 두 값을 대체하면 얻을 수 있습니다.
더 높은 차단 주파수 = 1/2π(16KΩ)*(1nF)= 9952Hz => 10KHz.
따라서 HPF는 낮은 차단점 위의 모든 주파수를 허용하는 반면, LPF는 높은 차단 주파수 아래의 모든 주파수를 허용합니다. 따라서 필터가 더 낮은 차단 주파수와 더 높은 차단 주파수 사이에 통과 대역을 갖는 대역 통과 필터를 생성합니다.
HPF에서 LPF에 대한 로딩 효과를 방지하려면 R2 저항 값이 R1 저항보다 10 미만(또는) 높아야 하는 것이 좋습니다. 이 회로에서는 R2 저항 값을 100배 더 높게 만듭니다.
일하고 있는
이 회로는 저역 통과 필터와 필터 사이에 최대 강도의 신호를 허용함으로써 작동합니다. 하이패스 필터 주파수. 저역 통과 필터(LPF)가 2KHz 주파수용으로 설계된 반면 고역 통과 필터(HPF)는 200Hz 주파수용으로 설계된 경우 이 회로는 거의 최대 강도 또는 완전 강도로 200Hz~2KHz 사이의 출력 신호를 생성합니다.
생성된 신호가 이 범위를 벗어나면 주파수가 크게 감쇠되므로 통과 대역 내의 신호 진폭에 비해 진폭이 매우 낮습니다. 통과 대역은 전체 강도를 통해 통과되는 고역 통과 필터와 저역 통과 필터 사이의 신호를 나타냅니다.
여기서 통과 대역은 200Hz ~ 2KHz이고 낮은 차단 주파수는 200Hz이고 높은 차단 주파수는 2KHz입니다. 통과 대역에서 이 두 주파수는 진폭 내에서 3dB 하락이 있는 통과 대역 내의 두 지점입니다. 따라서 이 하락은 0.707VPEAK와 같습니다.
다음 대역통과 그래프에는 피크 진폭(VPEAK)이 있습니다. 여기서는 이 두 주파수를 얻을 때마다 진폭이 떨어집니다. 0.707VPEAK에 도달하면 이는 최대 전력의 절반을 의미하는 3dB 차단 지점이 됩니다. 3dB 컷오프 지점 이후에는 진폭이 급격히 떨어지므로 컷오프 주파수 외부의 주파수는 크게 감쇠됩니다.
여기에는 두 가지 주요 주파수가 있습니다. 1KHz에서 더 낮은 컷오프 주파수, 10KHz에서 더 높은 컷오프 주파수. 따라서 중심 주파수는 더 높은 차단 주파수와 더 낮은 차단 주파수 사이의 주파수로 알려져 있으며 공식 √(f1)(f2) => √ (1061)(9952) => 3249Hz를 사용하여 측정됩니다.
이 주파수 주변의 출력 신호는 최대 강도를 가지며 최고 피크 값에 있습니다. 이 주파수에 가까워지면 값이 진폭 내에서 감쇠되거나 감소합니다. 차단 주파수에서 진폭은 0.707VPEAK입니다. 예를 들어 VPEAK가 차단 주파수에서 피크 간 10V를 측정하는 경우 10V * 0.707V => 7V이므로 진폭은 대략 7V입니다.
수동 대역 통과 필터의 이득
수동 대역 통과 필터의 이득은 항상 입력 신호보다 낮으므로 출력 이득은 1보다 작습니다. 중심 주파수의 출력 신호는 위상 내에 있지만 중심 주파수 아래의 출력 신호는 +90° 이동으로 위상을 앞서고 중심 주파수 위의 출력 신호는 위상 내에서 -90° 위상 이동만큼 지연됩니다. 두 필터 사이에 전기적 절연을 제공할 때마다 더 나은 필터 성능을 얻을 수 있습니다.
응용
그만큼 수동 대역통과 필터의 응용 다음을 포함합니다.
- 수동 대역 통과 필터는 특정 대역(또는) 주파수 범위에 있는 특정 주파수를 분리하거나 필터링하는 데 사용됩니다.
- 이 필터는 오디오 증폭기 회로 또는 다음과 같은 애플리케이션에서 사용됩니다. 프리앰프 톤 컨트롤(또는) 라우드스피커 크로스오버 필터.
- 이는 다음의 송신기 및 수신기 회로에 적용됩니다. 무선 통신 중간.
따라서 이것은 패시브의 개요입니다. 대역 통과 필터, 회로 , 작업 및 해당 응용 프로그램. 이 필터는 HPF와 LPF의 조합으로 주파수 범위를 선택적으로 허용합니다. 이 필터 회로는 넓고 좁은 범위의 주파수를 허용합니다. 더 높고 더 낮은 차단 주파수는 주로 필터 설계에 따라 다릅니다. 여기 질문이 있습니다. BPF란 무엇입니까?
