Ang mga filter na circuit ay nagsasala ng mga frequency sa loob ng mga electronic circuit. Ang mga circuit na ito ay gumagamit ng kumbinasyon ng mga resistors at mga kapasitor bilang kanilang pangunahing mga bloke ng konstruksiyon. Ang filter circuit na ito ay kinakailangan sa power supply block diagram pagkatapos ng rectifier circuit dahil binabago nito ang isang pulsating AC sa DC at nagsusuplay ito sa isang direksyon lamang. Tinatanggal ng filter circuit ang available na AC component sa loob ng rectified output at pinahihintulutan ang DC component na makarating sa load. Mayroong iba't ibang uri ng mga filter na magagamit, kasama ng mga ito band pass filter (BPF) ay isa sa mga uri. Ang filter na ito ay nagbibigay-daan sa mga frequency sa isang partikular na hanay ng dalas at pinapahina ang mga frequency kapag ito ay nasa labas ng saklaw. Ang mga ito mga filter ay magagamit sa iba't ibang uri ngunit ang passive BPF ay isa sa mga uri. Kaya, ang artikulong ito ay nagbibigay ng maikling impormasyon sa a passive bandpass filter , paggana nito, at mga aplikasyon nito.
Ano ang Passive Band Pass Filter?
Ang kumbinasyon ng parehong low pass filter at high pass filter ay kilala bilang passive band pass filter. Ang ganitong uri ng filter ay nagbibigay-daan sa isang partikular na banda ng mga frequency at hinaharangan ang lahat ng natitirang frequency. Ito ay isang de-koryenteng circuit na gumagamit ng mga passive na elemento lamang tulad ng R, C & L. Kaya ang filter na ito ay ginawa sa pamamagitan ng cascading dalawang filter tulad ng LPF at HPF. Ang pangunahing paggamit ng isang passive bandpass filter ay sa isang audio amplifier . Minsan sa mga audio amplifier, nangangailangan kami ng partikular na hanay ng frequency na hindi nagsisimula sa 0 Hz at hindi sa mataas na frequency, bagama't nangangailangan kami ng isang partikular na hanay ng frequency band, ito man ay mas malawak o makitid na saklaw.
Passive Band Pass Filter Circuit Diagram
Ang passive filter ay gumagamit lamang ng mga passive na bahagi tulad ng; resistors, inductors & capacitors. Kaya, ang passive bandpass filter ay maaari ding gumamit ng mga passive na bahagi at hindi nito ginagamit ang amplifier ng pagpapatakbo para sa amplification. Ang bahagi ng amplification na katulad ng isang aktibong band pass filter ay wala sa loob ng isang passive band pass filter. Kasama rin sa passive band pass filter circuit diagram ang mga high-pass at low-pass na filter circuit. Kaya ang unang bahagi ng circuit ay para sa passive HPF samantalang ang pangalawang kalahati ng circuit ay para sa passive LPF.
Passive Band Pass Filter Design
Ang disenyo ng passive bandpass filter ay maaaring gawin gamit lamang mga resistor & capacitors. Ang passive band pass filter circuit ay hindi nangangailangan ng anumang kapangyarihan at hindi ginagamit para sa anumang aktibong amplification. Ang mga uri ng bandpass filter na ito ay ginagamit bilang karagdagan sa isang aktibong circuit para sa pagbibigay ng amplification ngunit sa sarili nito, hindi sila nagbibigay ng anumang amplification. Idinisenyo ang mga filter na ito na may kumbinasyon ng isang HPF at isang LPF.
Ang mga kinakailangang bahagi upang gawin ang circuit na ito ay pangunahing kasama; capacitors - 1nF & 1μF, resistors - 150Ω & 16KΩ. Upang maitayo ang circuit na ito, ang circuit na ito ay nangangailangan lamang ng mga resistor at capacitor. Para sa filter circuit na ito, ang pass band ay umaabot mula 1KHz hanggang 10KHz para sa mga napiling resistors at mga halaga ng kapasitor. Kung babaguhin natin ang mga frequency na ito, kailangang baguhin ang mga halaga ng resistors at capacitors.
Ang circuit na ito ay may dalawang bahagi tulad ng high pass filter at a mababang pass filter . Ang unang bahagi ng circuit na ito ay binubuo ng R1 at C1 upang mabuo ang HPS. Kaya pinapayagan lang ng filter na ito ang lahat ng frequency sa puntong ito ay pangunahing idinisenyo upang pumasa. Ang disenyo ng filter na ito ay bumubuo lamang ng mas mababang cut-off frequency point ngunit ang kinakailangang mas mababang cutoff frequency point sa circuit na ito ay 1KHz. Kaya, pinapayagan ng HPF ang mga frequency sa itaas ng 1KHz.
Ang mas mababang cut-off frequency ay maaaring kalkulahin gamit ang sumusunod na formula.
Ang mas mababang cut-off frequency = 1/2πR1C1.
Alam namin ang mga halaga ng risistor at kapasitor tulad ng; R1 = 150Ω at C1 = 1μF, kaya palitan ang mga halagang ito sa equation sa itaas, at makukuha natin;
Ang mas mababang cut-off frequency = 1/2π(150Ω)*(1μF) => 1061 Hz => 1KHz.
Binibigyang-daan ng filter na ito sa itaas ng 1KHz ang lahat ng frequency at hinaharangan ang lahat ng frequency o lubos na pinapahina ang lahat ng frequency sa ilalim ng 1KHz.
Katulad nito, ang pangalawang bahagi ng circuit na ito ay binubuo ng risistor R2 at kapasitor C2 upang mabuo ang LPF. Hinaharangan ng filter na ito ang lahat ng frequency sa ilalim ng cut-off point.
Dito kailangan natin ang mas mataas na cut-off frequency na maging 10 KHz sa loob ng filter circuit na ito, kaya ang circuit na ito ay nagbibigay-daan lamang sa ibaba 10 KHz lahat ng frequency na maipasa at hinaharangan ang lahat ng frequency sa itaas ng 10 KHz point.
Ang formula para kalkulahin ang mas mataas na cutoff frequency ay pareho sa mas mababang cut-off frequency, frequency => 1/2π R2C2
Alam namin ang mga halaga ng risistor R2 at kapasitor C2 tulad ng; R2 = 16KΩ & C2 = 1nF, kaya palitan ang dalawang halagang ito sa equation sa itaas pagkatapos ay makukuha natin;
Mas mataas na cutoff frequency = 1/2π(16KΩ)*(1nF)= 9952Hz => 10KHz.
Kaya, pinapayagan ng HPF ang lahat ng mga frequency sa itaas ng mas mababang cut-off point samantalang ang LPF ay nagpapahintulot sa lahat ng mga frequency sa ilalim ng mas mataas na cutoff frequency. Kaya gagawa ito ng band-pass filter kung saan ang filter ay may passband sa pagitan ng mas mababa at mas mataas na cutoff frequency.
Upang maiwasan ang epekto ng paglo-load sa LPF mula sa HPF, inirerekomenda na ang halaga ng risistor ng R2 ay dapat nasa ibaba 10 (o) sa itaas ng risistor ng R1. Sa circuit na ito, ginagawa namin ang halaga ng risistor ng R2 na 100 beses na mas mataas.
Nagtatrabaho
Gumagana ang circuit na ito sa pamamagitan ng pagpayag sa mga full-strength na signal sa pagitan ng low pass filter at ng HIGH pass filter mga frequency. Kung ang low-pass filter (LPF) ay idinisenyo para sa 2KHz frequency samantalang ang high-pass filter (HPF) ay idinisenyo para sa 200Hz frequency, ang circuit na ito ay bumubuo ng mga output signal sa pagitan ng 200Hz at 2KHz na halos buong lakas o kumpletong lakas.
Kapag ang mga nabuong signal ay nasa labas ng hanay na ito, ang mga frequency ay lubos na mababawasan, kaya ang kanilang mga amplitude ay napakababa kumpara sa amplitude ng signal sa loob ng pass band. Ang pass band ay tumutukoy sa mga signal sa pagitan ng high pass at low pass na mga filter na ipinapasa sa buong lakas.
Dito, ang pass band ay 200Hz hanggang 2 KHz pagkatapos ang mababang cutoff frequency ay 200Hz at ang mataas na cutoff frequency ay 2 KHz. Sa pass band, ang dalawang frequency na ito ay ang dalawang puntos sa loob ng passband kung saan mayroong 3dB drop sa loob ng amplitude. Kaya ang pagbaba na ito ay katumbas ng 0.707VPEAK.
Sa sumusunod na graph ng bandpass, mayroong peak amplitude (VPEAK). Dito bababa ang amplitude kapag nakuha mo ang dalawang frequency na ito. Kapag nakamit na nito ang 0.707VPEAK, ito ang 3dB cutoff point na nangangahulugang kalahati ng pinakamataas na kapangyarihan. Pagkatapos ng 3dB na mga cutoff point, mayroong isang matarik na pagbaba sa amplitude, kaya ang mga frequency sa labas ng mga cutoff na frequency ay lubos na pinahina.
Narito mayroon kaming dalawang pangunahing frequency; ang mas mababang cutoff frequency sa 1 KHz at ang mas mataas na cutoff frequency sa 10 KHz. Kaya ang center frequency ay kilala bilang frequency sa pagitan ng mas mataas at mas mababang cutoff frequency na sinusukat sa pamamagitan ng paggamit ng formula √(f1)(f2) => √ (1061)(9952) => 3249 Hz.
Ang output signal sa paligid ng frequency na ito ay may ganap na lakas at nasa pinakamataas nitong peak value. Kapag malapit na tayo sa dalas na ito, ang halaga ay magpapahina o mababawasan sa loob ng amplitude. Ang amplitude ay 0.707VPEAK sa mga cutoff frequency. Halimbawa, kung ang VPEAK ay sumusukat ng 10Volts mula sa peak hanggang sa peak sa mga cutoff frequency, ang amplitude ay humigit-kumulang 7V dahil 10V * 0.707V => 7V.
Makakuha ng Passive Band Pass Filter
Ang nakuha ng passive band pass filter ay palaging nasa ibaba ng input signal, kaya ang output gain ay mas mababa kaysa sa pagkakaisa. Ang output signal sa center frequency ay nasa loob ng phase, bagama't ang output signal sa ibaba ng center frequency ay humahantong sa phase na may +90° shift at ang output signal sa itaas ng center frequency ay lalag sa loob ng phase by -90° phase shift. Sa tuwing nagbibigay kami ng electrical isolation sa pagitan ng dalawang filter pagkatapos ay makakakuha kami ng mas mahusay na pagganap ng filter.
Mga aplikasyon
Ang mga aplikasyon ng passive bandpass filter isama ang mga sumusunod.
- Ang Passive Band Pass Filter ay ginagamit para sa paghihiwalay o pag-filter ng ilang partikular na frequency na nasa isang partikular na banda (o) hanay ng mga frequency.
- Ginagamit ang mga filter na ito sa loob ng mga circuit ng audio amplifier o mga application tulad ng; pre-amplifier tone controls (o) loudspeaker crossover filter.
- Nalalapat ang mga ito sa mga circuit ng transmitter at receiver sa loob linyang walang kable daluyan.
Kaya, ito ay isang pangkalahatang-ideya ng isang passive bandpass filter, mga circuit , pagtatrabaho, at kanilang mga aplikasyon. Ang filter na ito ay ang kumbinasyon ng HPF at LPF at nagbibigay-daan ito sa isang selective frequency range. Ang filter circuit na ito ay nagbibigay-daan sa malawak at makitid na hanay ng mga frequency. Ang cut-off frequency ng mas mataas at mas mababa ay pangunahing nakadepende sa disenyo ng filter. Narito ang isang tanong para sa iyo, ano ang BPF?
