Filtru de înaltă trecere cu mâinile proprii

Acest articol vă va spune cum să faceți singur un filtru de trecere. Dar înainte de a începe să înțelegem acest lucru, trebuie să înțelegem ceva. Care sunt filtrele de frecvență înaltă și joasă?

definiție

Filtrele pot fi împărțite în frecvențe superioare (înalte) și mai joase (joase). De ce oamenii spun frecvent frecvențe "superioare", mai degrabă decât "înalte"? Acest lucru se datorează faptului că, cu două kilohertz începe de înaltă tehnologie de sunet. Dar două kilohertzi în radiotehnică sunt frecvența sunetului și, prin urmare, se numește "scăzut".

Există, de asemenea, un astfel de lucru ca frecvența medie. Se referă la tehnica de sunet. Deci, ce este un filtru intermediar? Aceasta este o combinație a mai multor dispozitive de mai sus. Poate fi și un filtru de bandă.

Un filtru de trecere superioară este un dispozitiv electronic sau alt dispozitiv care trece prin frecvențele superioare ale semnalului și care, la intrare, suprimă frecvența semnalului în conformitate cu interdicția specificată anterior. Gradul de depresie depinde, de asemenea, de un anumit tip de filtru.

Frecvența joasă diferă prin faptul că poate transmite un semnal care este mai mic decât tăierea specificată, în timp ce suprimă frecvențele superioare.

Domeniul de aplicare

Pentru extragerea semnalelor de înaltă frecvență poate fi utilizat un filtru de trecere înaltă. De asemenea, este adesea folosit în procesarea semnalelor audio, de exemplu, în filtre separate, numite și cele încrucișate. Ele sunt, de asemenea, folosite pentru a procesa imagini astfel încât conversia domeniului de frecvență să poată fi efectuată.

Acesta este cel mai simplu filtru de înaltă trecere care constă din:

• Rezistor.
• Condensator.

Lucrarea de rezistență pe capacitate (R x C) este o constantă de timp (durata procesului) pentru un filtru dat, care va fi invers proporțional cu frecvența de cutoff în hertz (unitatea de măsură a proceselor de oscilație).

Calcularea filtrului de înaltă trecere

Deci, cum putem calcula? Pentru a efectua toate acțiunile la domiciliu, trebuie să faceți una dintre cele mai simple tabele de calcul automat în Microsoft Excel, dar trebuie să puteți utiliza formule în acest program.

Puteți utiliza această formulă:

Unde f este frecvența cutoff-R este rezistența rezistorului, Om-C este capacitatea condensatorului, Φ (faradele).

tipuri

Dispozitivele prezentate sunt de cinci tipuri, iar acum le vom examina unul câte unul.

• În formă de U - în aspect seamănă cu litera P;
• În formă de T - seamănă cu litera T;
• În formă de L - seamănă cu litera G;
• un singur element (condensatorul servește drept filtru pentru frecvențe înalte);
• multi-nivel - acestea sunt aceleași filtre în formă de L, numai în acest caz sunt conectate în serie.

În formă de U

Puteți spune că aceste filtre sunt la fel ca în formă de L, dar ele sunt asociate în plus cu încă o parte la început. Tot ce va fi scris pentru forma T va fi adevărat pentru forma U. Singura diferență este că ele vor spori efectul de manevră asupra circuitului radio, care este în față.

Pentru a calcula filtrul în formă de U, va trebui să utilizați formula de divizare a tensiunii și să adăugați o rezistență suplimentară la șunt la primul element.

Iată câteva exemple de tranziție a unui filtru RC în formă de L la un RC în formă de U, de asemenea, de frecvențe înalte:

În imagine, puteți vedea că un alt rezistor 2R este adăugat circuitului original, situat paralel cu primul.

Iată un exemplu de conversie la un RL:

Aici, în loc de un rezistor, bobinează o bobină. Al doilea (2L), paralel cu primul, este de asemenea adăugat.

Iar al treilea exemplu este conversia la LC:

T

Filtrul în formă de T are aceeași formă în formă de L, numai cu adăugarea unui element suplimentar.

Acestea vor fi calculate în același mod ca divizorul de tensiune, care va consta din două părți cu un răspuns neliniar de frecvență. Pe lângă valoarea obținută, este necesar să se adauge numărul de rezistență reactivă a celui de-al treilea element.

O altă metodă de calcul poate fi de asemenea utilizată, dar în practică este mai puțin exactă. Esența lui constă în faptul că după valoarea obținută a primei părți calculate a filtrului în formă de L, variabila crește sau cade într-un dublu și este împărțită în două elemente.

Dacă este un condensator, atunci valoarea crește capacitatea de două ori bobine, în cazul în care acest rezistor sau sufoca, atunci valoarea bobinelor de rezistență, invers, scade de două ori.

Exemple de transformare sunt prezentate mai jos.

Tranziția filtrului RC în formă de L la forma T:

Imaginea arată că pentru tranziție este necesar să se adauge un al doilea condensator (2C).

RL de tranziție:

În acest caz, toate prin analogie. Pentru o tranziție de succes, trebuie să adăugați un al doilea rezistor conectat în serie.

LC tranziție:

În formă de L

Filtrul în formă de L este un separator de tensiune care constă din două componente cu un răspuns neliniar de frecvență (răspuns de frecvență-amplitudine). Pentru acest filtru este permisă utilizarea circuitului și a tuturor formulelor de divizor de tensiune.

Acesta poate fi reprezentat după cum urmează:

Dacă înlocuim rezistența R1 pe condensator, vom obține un filtru de trecere înaltă. Puteți vedea fotografia schemei modificate de mai jos:

Formule de calcul:

Acum, să aruncăm o privire mai atentă la modul de calcul.

Filtru de înaltă trecere pentru beperi

Structura unui astfel de filtru este destul de simplă. Acesta va consta doar din două părți - condensatorul și rezistența.

Rolul filtrului, care va filtra componentele de frecvență medie și joasă frecvență în semnalul audio, va efectua direct rolul condensatorului în sine. Și îmi pare rău pentru tautologie, rezistența va îndeplini rolul de rezistență, adică reduce nivelul volumului.

Important: frecvențele înalte ale egalizatorului de la unitatea principală nu sunt întrerupte - acest lucru va duce la un sunet slab. Este mai bine să-ți reduci numărul cu ajutorul rezistenței.

Rezistența optimă va fi considerată 4,0 și 5,5 Ohm.

Cheltuite materiale pentru a crea

Pentru a crea un filtru high-pass pentru un vârf, veți avea nevoie de următoarele materiale:

• o rezistență este de 5,5 Ohm;
• o rezistență de 4,0 Ohm;
• două rezistențe MBM de 1,0 μF;
• bandă izolatoare sau tuburi termocontractabile.

Filtru activ de trecere înaltă

Filtrele active au un avantaj uriaș față de "congenerii" pasivi, în special la frecvențe mai mici de 10 kHz. Problema este că acele pasive conțin bobine de inductanță crescută și condensatoare, care au o capacitate mare. Din acest motiv, ele se dovedesc a fi greoaie și costisitoare și, prin urmare, caracteristicile lor asupra rezultatelor sunt departe de a fi ideale.

Inductanțele mari sunt obținute datorită numărului crescut de spire a bobinei și utilizării unui miez feromagnetic. Acest lucru eliberează proprietățile pure de inductanță, deoarece firul cu bobină lungă cu un număr mare de ture are rezistență semnificativă, iar miezul feromagnetic este expus la temperatură, care afectează în mare măsură proprietățile sale magnetice. Datorită faptului că este necesară utilizarea unei capacități mari, este necesar să se utilizeze condensatori care nu au cea mai bună stabilitate. Acestea includ condensatori electrolitici. Filtrele, numite active, sunt în multe privințe lipsite de dezavantajele de mai sus.

Circuitele diferențiale și integrate sunt construite folosind amplificatoare operaționale, sunt cele mai simple filtre active. Atunci când elementele de circuit sunt selectate conform unei instrucțiuni clare, observând dependența de frecvența diferențiatorului, ele devin filtre de înaltă frecvență, iar frecvența integratorilor, dimpotrivă, a celor cu frecvență redusă. Fotografii care explică tot ce sa spus sunt prezentate mai jos:

Filtru de înaltă trecere pe amplificator

Luați în considerare instalarea amplificatorului în mașină.

Înainte de asta, cum să configurați un amplificator în aparat, trebuie să resetați toate setările dispozitivului principal la zero. Valoarea frecvenței cutoff a crossover-ului ar trebui să fie stabilită în intervalul 50-70 Hz. Filtrul pentru canalul din față al amplificatorului din mașină este setat la poziția de înaltă frecvență. Frecvența cutoff în acest caz este setată în intervalul 70-90 Hz.

Dacă proiectarea va asigura amplificarea canalului difuzoarelor frontale, este necesar să efectuați o reglare separată a difuzoarelor de înaltă frecvență. Pentru a face acest lucru, filtrul trebuie setat în poziția corespunzătoare și frecvența de deconectare trebuie selectată în regiunea de 2500 Hz.

Printre altele, trebuie să ajustați sensibilitatea amplificatorului. Pentru a face acest lucru, trebuie inițial să fie resetat la zero, principalul lucru este să comutați dispozitivul în modul de volum maxim și apoi începeți să creșteți sensibilitatea. În momentul în care există distorsiuni de sunet, trebuie să opriți rotirea regulatorului și, de asemenea, este necesar să micșorați puțin sensibilitatea.

Există încă o modalitate simplă de a verifica calitatea sunetului: dacă auziți clicuri atunci când subwooferul este pornit și se aude un sunet în difuzor - înseamnă că există interferențe cu semnalul.

Basul nu trebuie legat de un subwoofer. Pentru a face acest lucru, rotiți comanda de fază de pe subwoofer la 180 de grade. Dacă acest regulator nu este prezent, atunci trebuie să schimbați firele pozitive și negative ale conexiunii.

Configurați procesorul de sunet. Pentru a face acest lucru, trebuie să ajustați întârzierile pentru fiecare canal. Este necesar să setați o întârziere de timp pe canalul din stânga, astfel încât sunetul provenit de la difuzoarele din stânga să atingă șoferul odată cu cel corect. Ar trebui să creeze un sentiment că sunetul vine din partea centrală a cabinei.

În plus față de toate cele de mai sus, procesorul de sunet poate elimina legarea basului în spatele cabinei. Pentru a face acest lucru, trebuie să setați aceeași întârziere în canalul din dreapta și din stânga al difuzoarelor frontale. Ca urmare, localizarea basului în zona subwooferului va fi eliminată.

Acum știți nu numai cum să calculați și să montați singur filtrul de frecvență, ci cum să reglați funcționarea acestuia cât mai exact posibil.