Główną różnicą pomiędzy filtrem górnoprzepustowym a dolnoprzepustowym jest zakres częstotliwości, które przepuszczają. Jeśli mówimy o filtr górnoprzepustowy, więc jest to obwód, który pozwala wysokiej częstotliwości, aby przejść przez niego, podczas gdy będzie blokować niskie częstotliwości. Wręcz przeciwnie, filtr dolnoprzepustowy jest układ elektroniczny, który pozwala niskiej częstotliwości, aby przejść przez niego i blokuje sygnał wysokiej częstotliwości.
Możesz myśleć, co zakres częstotliwości jest wysoki i który jest niski? Istnieje pojęcie zdefiniowane dla filtrów, tj. częstotliwość odcięcia, zakłada ono wartość progową. Filtr górnoprzepustowy oferuje niską reaktancję dla sygnałów o częstotliwości powyżej tej częstotliwości odcięcia i zapewnia wysoką reaktancję dla częstotliwości poniżej tej częstotliwości odcięcia.
Filtr dolnoprzepustowy oferuje niską reaktancję dla sygnałów o częstotliwościach niższych niż częstotliwość odcięcia, tak że niskie częstotliwości mogą przejść, ale zapewnia wysoką reaktancję dla sygnału o wysokiej częstotliwości i w ten sposób je blokuje.
Przed przystąpieniem do omówienia mechanizmu działania filtru, rzućmy światło na elementy składowe filtru. Jeśli projektujesz filtr, albo filtr górnoprzepustowy (HPF), albo dolnoprzepustowy (LPF), potrzebujesz elementów elektronicznych takich jak rezystor, kondensator, wzmacniacz itp.
Punktem do odnotowania tutaj jest to, że jeśli wykorzystujesz elementy pasywne takie jak rezystor, kondensator itp. Jeśli natomiast planujesz użyć wzmacniacza w swoim obwodzie filtra, aby zwiększyć wzmocnienie filtrowanego sygnału, wtedy projektujesz filtr, który może być określany jako filtr aktywny.
Do tej pory omówiliśmy zasadniczą różnicę pomiędzy filtrem górnoprzepustowym i dolnoprzepustowym wraz z komponentami, które czynią go aktywnym lub pasywnym. Omówmy teraz inne istotne różnice za pomocą wykresu porównawczego.
Treść: High Pass and Low Pass Filter
- Comparison Chart
- Definition
- Key Differences
- Conclusion
Comparison Chart
| Parametry | Filtr górnoprzepustowy | Filtr dolnoprzepustowy |
|---|---|---|
| Definicja | Jest to obwód, który pozwala na przejście przez niego częstotliwości powyżej częstotliwości odcięcia. | Jest to obwód, który pozwala częstotliwości poniżej częstotliwości odcięcia, aby przejść przez niego. |
| Architektura obwodu | Składa się z kondensatora, po którym następuje rezystor. | Składa się z rezystora, po którym następuje kondensator. |
| Znaczenie | Jest istotny, gdy zniekształcenia spowodowane przez sygnał o niskiej częstotliwości, takie jak szum, mają być usunięte. | Jest istotny w usuwaniu efektu aliasingu. |
| Częstotliwość robocza | Wyższa niż częstotliwość odcięcia. | Niższa niż częstotliwość odcięcia. |
| Zastosowanie | W wzmacniaczach audio, wzmacniaczach niskoszumowych itp. | W układzie komunikacyjnym jako filtr antyaliasingowy. |
Definicja
Filtr górnoprzepustowy
Filtr górnoprzepustowy tłumi sygnał o niskiej częstotliwości i pozwala na przejście przez niego tylko sygnału o wysokiej częstotliwości. Chociaż oferuje on również tłumienie sygnału o wysokiej częstotliwości, ale współczynnik tłumienia jest tak mały, że można go zaniedbać.
Na pewno zastanawiasz się, jaki jest proces projektowania filtra górnoprzepustowego, co sprawia, że przepuszcza on sygnały o wysokiej częstotliwości, a blokuje sygnały o niskiej częstotliwości. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu właściwości kondensatora i rezystora.
Sygnały wejściowe są stosowane do kondensatora, a następnie napięcie przez rezystor jest otrzymywany jako napięcie wyjściowe. Łączny termin dla rezystancji rezystora i rezystancji kondensatora jest określany jako reaktancja.
W powyższym obwodzie jest oczywiste, że kondensator jest podłączony do rezystora.
Z powyższego równania wynika, że reaktancja jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości odcięcia. Jeśli częstotliwość sygnału wejściowego jest wysoka, wówczas reaktancja przyjmie mniejszą wartość. Ale jeśli częstotliwość sygnału jest niska, to reaktancja będzie wysoka.
Mam nadzieję, że teraz zrozumiałeś, dlaczego filtr górnoprzepustowy pozwala wysokiej częstotliwości przejść przez niego, podczas gdy blokuje niską częstotliwość.
Filtr dolnoprzepustowy
W filtrze dolnoprzepustowym pozycja kondensatora i rezystora jest zamieniana tak, aby można było uzyskać pożądane wyjście. Kiedy wejście jest stosowane do obwodu filtra dolnoprzepustowego, wtedy opór będzie oferować stałą przeszkodę, ale pozycja kondensatora wpływa na sygnał wyjściowy.
Jeśli sygnał wysokiej częstotliwości jest wprowadzany do obwodu dolnoprzepustowego, więc będzie przechodzić z oporu, który będzie oferować mu zwykły opór, ale opór oferowany przez kondensator będzie zero. To dlatego, że opór oferowany przez kondensator do wysokiej częstotliwości sygnału jest zero, podczas gdy do niskiej częstotliwości sygnału jest nieskończona.
Jasne jest ze schematu obwodu, że jeśli wysoka częstotliwość sygnału wchodzi w obwodzie filtra dolnoprzepustowego niż kondensator pozwoli mu przejść i zostanie przekazany do masy. W tym stanie, uzyskane napięcie wyjściowe wynosi zero, ponieważ całe napięcie jest przekazywane do masy.
Ale jeśli sygnał o niskiej częstotliwości wejdzie w obwód filtra dolnoprzepustowego, wtedy wygeneruje wyjście, ponieważ opór będzie oferował taką samą przeszkodę jak w przypadku sygnału o wysokiej częstotliwości, ale kondensator zapewni nieskończoną rezystancję.
Tak więc, w tym stanie, sygnał nie może przejść przez ścieżkę kondensatora. Tak więc cały sygnał niskiej częstotliwości jest przekazywany do zacisku wyjściowego.
Kluczowe różnice między filtrem górnoprzepustowym i dolnoprzepustowym
- Kluczowa różnica między filtrem górnoprzepustowym i dolnoprzepustowym polega na tym, że obwód filtra górnoprzepustowego przekazuje sygnały o częstotliwości wyższej niż częstotliwość odcięcia, natomiast filtr dolnoprzepustowy przekazuje sygnały o częstotliwości niższej niż częstotliwość odcięcia.
- Filtr górnoprzepustowy i dolnoprzepustowy różnią się również w projektowaniu obwodu; filtr górnoprzepustowy składa się z kondensatora, po którym następuje opór równolegle. Podczas gdy obwód filtra dolnoprzepustowego składa się z rezystora, po którym następuje kondensator.
- Filtr dolnoprzepustowy jest używany jako filtr antyaliasingowy, podczas gdy filtr górnoprzepustowy jest używany we wzmacniaczu audio do sprzęgania lub usuwania zniekształceń spowodowanych przez sygnał o niskiej częstotliwości, takich jak hałas.
Wniosek
Filtr górnoprzepustowy i dolnoprzepustowy, które omówiliśmy powyżej, są filtrami pasywnymi, ponieważ używają elementów pasywnych. Możemy zwiększyć wzmocnienie sygnału poprzez zastosowanie wzmacniaczy w obwodzie filtru wtedy stanie się on filtrem aktywnym.