Kichujio cha High Pass ni nini: Kufanya kazi na Maombi yake

Vichungi ni mizunguko ya elektroniki ambayo huruhusu vipengee fulani vya masafa na kupunguza vijenzi vya mzunguko usiohitajika wa ishara ya pembejeo. Hizi hupatikana katika matumizi anuwai ya elektroniki ili kuruhusu masafa kadhaa ya ishara. Kimsingi, vichungi vimegawanywa katika aina mbili kulingana na aina ya vifaa vinavyotumika katika kubuni na kufanya kazi. Ni vichungi vya kupita na vichungi vya kazi. Kulingana na masafa anuwai, vichungi vimegawanywa katika aina 4. Ni Vichujio vya Pass Pass, Vichujio vya Pass Pass, Vichujio vya Pass Pass, na Vichujio vya Bendi. Nakala hii inaelezea Kichujio cha Pass Pass, ambacho kinaweza kutumiwa kama kichujio chenye kazi na kichujio kisicho na maana. Kichujio cha Pass Pass ni nini? Kichujio kina uwezo wa kuruhusu vipengee vya mawimbi ya hali ya juu na hupunguza vipengee vyote vya mzunguko wa chini wa ishara, inajulikana kama Kichujio cha Pass Pass. Inaweza kuruhusu vipengee vya masafa ya juu zaidi kuliko masafa ya kukatwa na kukataa vifaa vingine vyote vya ishara visivyohitajika. Aina hizi za vichungi hupatikana katika mizunguko anuwai ya RF na mifumo ya usindikaji wa ishara. Kwa mazoezi, kichujio hiki kitaruhusu masafa ya chini ya ishara, ambayo ni ya chini kuliko masafa yaliyokatwa. Mzunguko wa Kichujio cha Juu cha Pasaka Mzunguko huu ni sawa na ule wa mzunguko wa kichujio cha kupita cha chini, isipokuwa vifaa vya kupinga na capacitor hubadilishana kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.Mzunguko wa Kichujio cha Pasaka la Juu Vipengele viwili vya kipatanishi na kipima nguvu vimeunganishwa katika mchanganyiko wa mfululizo kuruhusu masafa ya juu kuliko masafa ya kukatwa ya ishara. Voltage ya pato ya ishara inapatikana kwenye kontena kwa kutumia voltage ya pembejeo kwenye capacitor. Aina hii ya kichungi inakuja chini ya mzunguko wa kwanza wa kupitisha kichujio cha juu. Agizo la pili HPF sio chochote ila ni kuhama kwa nyaya mbili za kupitisha RC za juu katika safu. Ongezeko la faida ya njia ya kupitisha katika mpangilio wa pili wa HPF itakuwa kwa kiwango cha + 40dB / muongo. Passive RC HPCT mzunguko wa chujio wa kupita wa RC wa juu unaweza kutengenezwa katika mchanganyiko mbili kama kontena na kipima nguvu (passive RC HPF); kontena na inductor (passive RL HPF) kulingana na matumizi. RC HPF isiyotumika hutumiwa kwa matumizi katika safu za sauti au masafa ya chini. Mizunguko ya kupita ya RL HPF hutumiwa kwa matumizi katika safu ya RF au masafa ya juu. Mzunguko wa kichujio cha kupita cha juu pia huitwa kichujio cha kupita cha RC juu kwa sababu ya utumiaji wa vitu vya kupenyeza kama kontena na capacitor. Faida kuu ni kwamba, hakuna haja ya kutumia umeme wowote wa nje au vifaa vyovyote vya kukuza. Capacitor na kontena zimeunganishwa katika safu ambapo voltage ya pato hutengenezwa kwa kontena. Kwa sababu ya athari ya capacitor, kichujio kinaruhusu masafa ya juu tu ya ishara kubwa kuliko masafa ya kukatwa na huzuia masafa ya chini ya ishara chini ya masafa ya kukatwa. TabiaHizi sifa za kichujio cha kupitisha kwa juu zinaelezewa kulingana na mwitikio wa masafa na mabadiliko ya awamu ya ishara ya pato. Tabia Bora Tabia kuu ya HPF ni, inaruhusu vifaa vyote vya hali ya juu zaidi kuliko masafa ya kukatwa na kupunguza masafa yote ya chini. ya ishara, ambayo iko chini kuliko mzunguko wa kukatwa. Tabia bora za HPF zinaonyeshwa hapa chini. Bendi ya kupitisha inajulikana kama HPF inaruhusu masafa ya juu ambayo ni makubwa kuliko masafa ya kukatwa. Kichungi hiki hupunguza masafa ya chini, ambayo hujulikana kama kizuizi.Tabia bora za Kichujio cha Pass Pass Jibu la Mzunguko Mzunguko wa ishara ya pato ni sawa sawa na faida. Kadiri mzunguko unavyoongezeka, faida huongezeka. Jibu la masafa ya kichungi cha kupitisha kiwango cha juu cha RC hutegemea athari ya capacitor. Capacitor hutoa kiwango kinachohitajika cha athari au mwitikio mkubwa ili kupunguza masafa ya chini ya ishara, yaani, chini ya masafa ya kukatwa. Kwa athari ya chini ya capacitor, kichujio cha kupitisha cha juu cha RC kinaruhusu vifaa vya masafa ya juu ya ishara, kubwa kuliko masafa yaliyokatwa. Lakini, kivitendo, kichujio cha kupitisha juu cha RC kinaruhusu masafa ya chini chini ya masafa yake ya kukatwa. Faida ya kichujio cha kupita cha juu cha RC inakuwa umoja wakati athari iko chini / sifuri kwa masafa ya juu. Hiyo ni voltage ya pato ni sawa na voltage ya pembejeo iliyopewa. Kuruhusu masafa ya juu na kukataa masafa ya chini, athari ya capacitive hupungua na kuongezeka kwa masafa, ambayo husababisha kuongezeka kwa voltage ya pato na faida. Utendajiji wa hali ya juu umetolewa kama, Xc = 1 / 2πfcWapi 'fc' = frequency iliyokatwa katika Hz'Xc '= athari ya kujibu capacitor Jibu la masafa na sifa za mabadiliko ya awamu ya kichujio cha kupita cha RC zinaonyeshwa hapa chini.Kutoka kwa takwimu, tunaweza kuona kwamba masafa ya chini yamezuiwa / kukataliwa na kuongeza voltage ya pato kwa + 20dB / muongo mmoja wakati masafa ni katika mzunguko wa kukatwa na R = Xc. Kichujio cha kupitisha kiwango cha juu cha RC huruhusu masafa ya juu (kutoka masafa ya kukatwa hadi kutokuwa na mwisho) wakati voltage ya pato ni 0.7071 au 70.71% ya voltage yake ya pembejeo yaani, kwa -3dB pembejeo na viwango vya pato (kwa kuhesabu Vout 20 ya Vout / Vin). Hiyo inamaanisha mwitikio wa masafa ya HPF ni, ishara za masafa ya juu zinaruhusiwa kutoka kwa mzunguko wa kukatwa kwenda kwa infinity.Katika masafa ya kukatwa, mabadiliko ya awamu ya ishara ya pembejeo na ishara ya pato ni sawa yaani, kwa 45 °. Wakati masafa ya ishara ni kubwa kuliko masafa ya kukatwa, pembe ya awamu ni Zero. Hiyo inamaanisha kuwa ishara ya pato iko katika awamu kwa heshima na ishara ya kuingiza kwa masafa ya juu. Wakati uliochukuliwa kuchaji na kutolewa kwa capacitor huonyeshwa kwa njia ya wakati wa mara kwa mara, unaoashiria na 'τ'. Mara kwa mara ya kichujio cha kupitisha juu cha RC inapewa asτ = RC = 1 / 2πfcω = 1 / τ = 1 / RR Mzunguko wa kukatwa kwa RC HPF hutolewa kama, fc = 1 / 2πRF mabadiliko ya awamu ya RC HPF ni kupewa asΦ = tan-1 (1 / 2πfRC) Ambapo 'fc' = frequency iliyokatwa katika Hz'f '= frequency ya kufanya kazi katika Hz'R' = thamani ya upinzani katika ohms'C '= thamani ya capacitor katika Farads High Pass Kichujio cha kutumia Op-Amp Kichujio cha juu cha kupitisha kwa kutumia op-amp ni rahisi sana kubuni na kutekeleza kwa sababu haitumii mdogo. ya vifaa vya elektroniki na huondoa kelele na hum. Mchoro wa mzunguko wa kichujio cha kupita cha juu kwa kutumia op-amp umeonyeshwa hapa chini. RC HPF isiyo na kifani imeunganishwa na op-amp isiyo-inverting ya kukuza na kudhibiti upataji wa voltage.Kichujio cha Pass Pass kwa kutumia Op-Amp Pato limepunguzwa na sifa wazi za kitanzi cha op-amp. Pato la RC HPF inatumika kwa op-amp kwa ukuzaji na udhibiti wa faida ya voltage ya ishara ya pato. Faida ya voltage ya kichujio cha juu cha kupitisha kwa kutumia Op-amp inapewa asAᵥ = Vout / Vin = Af (f / fc) / √ (1+ (f / fc) 2) Ambapo Av = faida ya voltage katika dB = 1 + R2 / R1Af = passband gainfc = frequency ya kukatwa katika Hzf = frequency ya kufanya kazi katika HzWhen f <fc (masafa ya chini) , kisha Piga / Vin <Af Op-amp huamua masafa ya juu zaidi ya HPF, ambayo ina faida ya kupitisha kupita kila siku Af. Ukubwa wa faida ya voltage hutolewa kama Av (dB) = 2 logi (Vout / Vin) -0.7071dB = logi 20 (3 Vout / Vin Kichujio cha Pass High Pass Ikiwa kichujio cha kupitisha juu cha RC kimeunganishwa na kipengee kinachotumika kama op-amp ili kuruhusu masafa ya juu na kukataa masafa ya chini, basi inaitwa HPF inayotumika. Majibu ya mzunguko na mabadiliko ya awamu ya HPF inayofanya kazi ni sawa na RC HPF. Madhumuni ya kichujio cha kupita juu ni kudhibiti faida ya voltage na kukuza ishara ya pato. Mchoro wa mzunguko wa kichujio cha kupita cha juu cha kuongeza kazi umeonyeshwa hapa chini.HPF inayotumika kwa Ukuzaji Mzunguko wa RC HPF umeunganishwa na op-amp ya kutobadilisha. Pato na mzunguko wa kukatwa kwa kichujio cha kupitisha cha juu hudhibitiwa na op-amp. Ambapo upendeleo na sifa za op-amp huamua masafa ya kukatwa. Aina hii ya kichungi hufanya kama kichujio cha njia. Op-amp huongeza ukubwa wa ishara ya pato na faida ya voltage ya pato ya kitanda hutolewa kama 1 + R2 / R1, ambayo ni sawa na kichujio cha kupitisha cha chini. fikiria mzunguko wa RC HPF kama inavyoonyeshwa hapo juu.Kutoka kwa mzunguko hapo juu, Vo = pato la voltage kwenye kontenaVi = voltage ya pembejeo inayotumika kwa kila capacitor Kwa kuchukua Laplace Transform kwa pande zote za pembejeo na pato, H (s) = Vₒ (s) / Vᵢ (s) H (s) = R / (R + (1 / sC)) Hesabu hapo juu inakuwa, H (s) = sCR / (1 + sCR) Kwa kubadilisha s = jw katika equation hapo juu H (jω) = jωCR / (1 + jωCR) Kisha equation inakuwa Ukubwa wa kazi ya kuhamisha HPF inawakilishwa kama | H (jω) | = ωCR / √ (1+ (ωCR) ^ 2) Ikiwa ω = 0, basi kazi ya kuhamisha HPF = 0If 1 = 0.707 / CR, kisha kazi ya kuhamisha HPF = 1If inf = infinity, basi kazi ya kuhamisha HPF = 0 Kwa hivyo sifa za kazi za uhamisho hapo juu zinaonyesha kuwa kichujio cha kupita cha RC cha juu kinaweza kuruhusu masafa ya juu kutoka kwa kukatwa kwa frequency kwenda i ukaribu. kwa mfano, inatofautiana kutoka 1 hadi 0 ikiwa ω inatofautiana kutoka XNUMX hadi infinity. Kwa sababu ya majibu yake ya gorofa, hakutakuwa na viboko. Inajulikana pia kama kichungi-gorofa-gorofa, kinachotumiwa katika matumizi anuwai ambapo faida ya kitanzi kilichofungwa ni umoja. Mchoro wa mzunguko na majibu ya masafa ya kichujio cha kupita cha Butterworth cha juu kinaonyeshwa hapa chini. Hizi ni rahisi sana, na ni rahisi kubuni.Faida inaongezeka kwa kiwango cha + 20dB / muongo kwa agizo la kwanza Butterworth HPF na wakati kwa agizo la pili HPF Butterworth, itakuwa + 40dB / muongo.Tabia za HPF ya Butterworth Maombi Matumizi ya vichungi vya kupitisha sana ni Spika za kukuza ishara Kusindika picha Kutumika katika kukuza DC ya sasa na kwa kuunganisha AC Mifumo ya kudhibiti na mifumo ya usindikaji wa sauti. Splitter za DSL kwenye simu Maombi ya RF Kwa hivyo, hii yote ni juu ya muhtasari wa kichujio cha juu cha kupitisha (aina ya kazi na ya kupita) - ufafanuzi, mzunguko, HPF ya Butterworth, HPF kutumia Op-amp, na matumizi yake. Hapa kuna swali kwako, "Je! Ni faida gani na hasara za Vichujio vya Pass Pass?"

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe