다중 섹션 필터의 차단 주파수. 계획, 설명

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이 기사의 저자는 다중 링크 주파수 RC 필터를 구축하고 이에 대한 요소를 선택하는 몇 가지 측면에 대해 설명합니다.

아시다시피 저역 통과 필터(LPF)는 그림 1에 표시된 회로입니다. 0a는 직류에서 컷오프 주파수(통과대역)까지의 신호를 부하로 통과시키고 더 높은 주파수(감쇠 대역)의 신호를 감쇠시킵니다. 컷오프 주파수 f1(그림 3b)는 필터의 진폭-주파수 응답(AFC) 곡선이 XNUMXdB 감소하는 것으로 간주됩니다(보다 정확하게는 √2 한 번). 이 레벨은 이러한 전압 변화로 인해 신호 전력 P=U2/r이 2배 감소하기 때문에 선택됩니다.

다중 섹션 필터의 차단 주파수

단일 링크(1차) RC 필터의 차단 주파수는 f0=1/2πτ이며 여기서 τ = RC입니다. 주파수 응답은 매우 평평하며 감쇠 대역에서 특성 감쇠는 옥타브당 6dB(주파수가 두 배가 될 때) 또는 20배당 XNUMXdB(XNUMX배)입니다.

경기 침체의 가파른 정도를 높이려면 직렬로 연결된 여러 RC 링크를 사용할 수 있습니다. 링크가 서로 영향을 미치지 않도록 하기 위해 그림과 같이 버퍼 전압 팔로워로 분리됩니다. 2, 가.

다중 섹션 필터의 차단 주파수

12링크 필터의 경우 주파수 응답 감소는 약 18dB/oct, 24링크 필터의 경우 2dB/oct, 1링크 필터의 경우 XNUMXdB/oct 등입니다(그림 XNUMX , b; 정규화 된 전달 계수의 값은 세로축을 따라 표시됩니다). 일반적으로 다중 섹션 필터의 주파수 응답은 해당 섹션의 주파수 응답의 곱이 되고 컷오프 주파수는 α = XNUMX/√에서 감소합니다.n√2-1번, 여기서 n은 링크 수입니다.

무화과에. 도 2b는 필터 섹션의 수가 증가함에 따라 컷오프 주파수 f0의 감소를 나타낸다. 이 표는 2에서 10까지의 링크 수를 가진 필터에 대한 a의 값을 보여줍니다.

이러한 필터는 다른 이득 부호(즉, 반전이 있거나 없음)가 있는 경우에도 모든 이득(단위보다 크거나 작은)을 가진 모든 증폭기에서 쉽게 구현할 수 있습니다. 통과 대역의 전체 전압 전달 계수 Ku는 모든 링크 계수의 곱과 같습니다.

이러한 필터의 또 다른 장점은 입력 신호 레벨의 점프에 대한 응답인 변동 및 방출이 없는 매우 "부드럽다"는 것입니다.

RC-링크에 고역 통과 필터를 구축하면(그림 3, a) 각 링크를 추가할 때 컷오프 주파수가 감소하지 않고 증가하지만(그림 3, b) 계수의 수치는 a는 동일하게 유지됩니다.

다중 섹션 필터의 차단 주파수

차단 주파수의 이러한 변화는 여러 단계와 적절한 수의 결합 커패시터로 장치를 설계할 때 고려해야 합니다. 예를 들어 커플링 커패시터의 수가 10개이고 낮은 컷오프 주파수가 20Hz인 경우 커패시터에 의해 형성된 각 저역 통과 필터는 그 다음 단계의 입력 저항과 함께 컷오프를 가져야 합니다. 약 5,4Hz의 주파수.

저역 통과 필터의 특성을 형성하는 보정 커패시터 OS의 선택에도 동일하게 적용됩니다. 이러한 커패시터가 여러 개 있거나 위에서부터 주파수 대역을 제한하는 장치 노드 사이에 RC 회로가 있는 경우 각각의 차단 주파수는 전체 장치 전체의 상위 작동 주파수보다 높게 선택해야 합니다.

저자: A. Brazhniov, Penza

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