A nagy- és aluláteresztő szűrő közötti fő különbség az általuk átengedett frekvenciatartomány. Ha magas átjárású szűrőről beszélünk, akkor ez egy olyan áramkör, amely lehetővé teszi a magas frekvencia áthaladását, míg az alacsony frekvenciákat blokkolja. Ezzel szemben az aluláteresztő szűrő olyan elektronikus áramkör, amely átengedi rajta az alacsony frekvenciát, és blokkolja a magas frekvenciájú jelet.
Azt gondolhatja, hogy melyik frekvenciatartomány a magas és melyik az alacsony? A szűrőkre van egy meghatározott kifejezés, azaz a határfrekvencia, ez egy küszöbértéket feltételez. A nagyfrekvenciás szűrő alacsony reaktanciát kínál az e határfrekvencia feletti frekvenciájú jeleknek, és magas reaktanciát biztosít az e határfrekvencia alatti frekvenciáknak.
A mélyfrekvenciás szűrő alacsony reaktanciát kínál a határfrekvenciánál alacsonyabb frekvenciájú jeleknek, így az alacsony frekvenciák átjuthatnak, de a magas frekvenciájú jeleknek magas reaktanciát biztosít, így blokkolja őket.
Mielőtt belekezdenénk a szűrő működési mechanizmusába, világítsuk meg a szűrő összetevőit. Ha szűrőt tervez, akár magas passzusú szűrőt (HPF), akár mély passzusú szűrőt (LPF), akkor olyan elektronikus alkatrészekre van szüksége, mint például ellenállás, kondenzátor, erősítő stb.
Az itt megjegyzendő pont az, hogy ha a passzív alkatrészeket, például ellenállást, kondenzátort stb. használ, akkor az eredményül kapott szűrőt passzív szűrőnek nevezzük. Míg ha azt tervezi, hogy az erősítőt használja a szűrőáramkörben, hogy növelje a szűrt jel erősítését, akkor olyan szűrőt tervez, amelyet aktív szűrőnek nevezhetünk.
Eddig megvitattuk a magas- és aluláteresztő szűrő közötti döntő különbséget, valamint az aktív vagy passzívvá tevő komponenseket. Beszéljük meg az egyéb jelentős különbségeket az összehasonlító táblázat segítségével.
Tartalom: Magas- és aluláteresztő szűrő
- Összehasonlító táblázat
- Meghatározás
- Főbb különbségek
- Következtetés
Összehasonlító táblázat
| Paraméterek | High Pass Filter | Low Pass Filter |
|---|---|---|
| Definíció | Egy olyan áramkör, amely a levágási frekvencia feletti frekvenciákat átengedi. | Ez olyan áramkör, amely a levágási frekvencia alatti frekvenciákat átengedi rajta. |
| Áramkör felépítése | Ez egy kondenzátorból, majd egy ellenállásból áll. | Ez egy ellenállásból, majd egy kondenzátorból áll. |
| Jelentősége | Jelentősége akkor van, ha az alacsony frekvenciájú jelek, például a zaj miatti torzítást kell eltávolítani. | Jelentősége az aliasing hatás eltávolításában van. |
| Működési frekvencia | Magasabb, mint a levágási frekvencia. | Kisebb, mint a levágási frekvencia. |
| Alkalmazások | A hangerősítőkben, alacsony zajszintű erősítőkben stb. | Kommunikációs áramkörben anti-aliasing szűrőként. |
Definíció
High Pass Filter
A magas átjárású szűrő az alacsony frekvenciájú jelet csillapítja, és csak a magas frekvenciájú jelet engedi át rajta. Bár a magas frekvenciájú jelek számára is nyújt csillapítást, de a csillapítási tényező olyan kicsi, hogy elhanyagolható.
Most biztosan elgondolkodik azon, hogy mi a magaspassszűrő tervezési folyamata, mitől engedi át rajta a magas frekvenciájú jeleket, és blokkolja az alacsony frekvenciájú jeleket. Ez a kondenzátor és az ellenállás jellemzőinek felhasználásával lehetséges.
A bemeneti jeleket a kondenzátorra alkalmazzuk, majd az ellenálláson keresztüli feszültséget kapjuk kimeneti feszültségként. Az ellenállás ellenállásának és a kondenzátor ellenállásának együttes kifejezését reaktanciának nevezzük.
A fenti áramkörben nyilvánvaló, hogy az ellenálláshoz egy kondenzátor csatlakozik.
A fenti egyenletből teljesen világos, hogy a reaktancia fordítottan arányos a levágási frekvenciával. Ha a bemeneti jel frekvenciája magas, akkor a reaktancia alacsonyabb értéket vesz fel. De ha a jel frekvenciája alacsony, akkor a reaktancia magas lesz.
Remélem, most már megértette, hogy miért engedi át a magas átjárású szűrő a magas frekvenciát, miközben blokkolja az alacsony frekvenciát.
Alacsony átjárású szűrő
Az alacsony átjárású szűrőben a kondenzátor és az ellenállás helyét felcseréljük, hogy a kívánt kimenetet elérjük. Amikor a bemenetet az aluláteresztő szűrő áramkörre alkalmazzuk, akkor az ellenállás állandó akadályt kínál, de a kondenzátor helyzete befolyásolja a kimeneti jelet.
Ha a nagyfrekvenciás jelet az aluláteresztő áramkörbe vezetjük be, akkor az ellenállásból fog áthaladni, amely a szokásos ellenállást kínálja neki, de a kondenzátor által kínált ellenállás nulla lesz. Ez azért van, mert a kondenzátor által a nagyfrekvenciás jelnek kínált ellenállás nulla, míg az alacsony frekvenciájú jelnek végtelen.
Az áramköri diagramból egyértelmű, hogy ha a nagyfrekvenciás jel belép az aluláteresztő szűrő áramkörbe, akkor a kondenzátor lehetővé teszi, hogy áthaladjon, és a földre kerül. Ebben az állapotban a kapott kimeneti feszültség nulla, mivel a teljes feszültség a földre kerül.
De ha az alacsony frekvenciájú jel belép az aluláteresztő szűrő áramkörbe, akkor a kimenetet generálja, mert az ellenállás ugyanazt az akadályt kínálja, mint a magas frekvenciájú jel esetében bt a kondenzátor végtelen ellenállást biztosít.
Így ebben az állapotban a jel nem tud áthaladni a kondenzátor útvonalán. Így a teljes alacsony frekvenciájú jel a kimeneti terminálra jut.
A magas- és mélypassszűrő közötti alapvető különbségek
- A magas- és mélypassszűrő közötti alapvető különbség az, hogy a magaspassszűrő áramkör a levágási frekvenciánál magasabb frekvenciájú jeleket, míg a mélypassszűrő a levágási frekvenciánál alacsonyabb frekvenciájú jeleket engedi át.
- A magas- és az aluláteresztő szűrő az áramkör kialakításában is különbözik; a magas átjárású szűrő kondenzátorból áll, amelyet párhuzamosan ellenállás követ. Míg az aluláteresztő szűrő áramkör ellenállásból áll, amelyet a kondenzátor követ.
- Az aluláteresztő szűrőt kiegyenlítésgátló szűrőként használják, míg a felüláteresztő szűrőt hangerősítőben használják az alacsony frekvenciájú jelek, például a zaj miatti torzítások összekapcsolására vagy eltávolítására.
Következtetés
A fent tárgyalt magas- és aluláteresztő szűrők passzív szűrők, mivel passzív alkatrészeket használnak. A jel erősítését erősítők használatával növelhetjük a szűrőáramkörben, akkor aktív szűrővé válik.