Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 35(163)

Рубрика журнала: Технические науки

Секция: Радиотехника, Электроника

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4

Библиографическое описание:
Шкутко Н.В. ОБЩИЙ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ПАССИВНЫХ LC-ФИЛЬТРОВ // Студенческий: электрон. научн. журн. 2021. № 35(163). URL: https://sibac.info/journal/student/163/228019 (дата обращения: 29.03.2024).

ОБЩИЙ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ПАССИВНЫХ LC-ФИЛЬТРОВ

Шкутко Николай Викторович

студент, кафедра Электротехника и Электроника, Донской Государственный Технический Университет,

РФ, г. Ростов-на-Дону

GENERAL PRINCIPLE OF CONSTRUCTING PASSIVE LC FILTERS

 

Nikolay Shkutko

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

 

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлено описание принципа построения пассивных LC-фильтров.

ABSTRACT

This article describes the principle of constructing passive LC filters.

 

Ключевые слова: пассивный фильтр, LC-фильтр, ФНЧ, ФВЧ.

Keywords: passive filter, LC filter, low-pass filter, high-pass filter.

 

Фильтр – устройство, которое оказывает разное влияние на прохождение через него сигналов различных частот. Обычно требуется пропускать одни частоты и не пропускать другие, поэтому фильтр имеет полосу пропуская – диапазон частот, пропускаемых фильтром и полосу подавления – диапазон частот, не пропускаемых фильтром. Границей между полосой пропускания и полосой заграждения является частота среза.

В данной статье будут рассмотрены пассивные LC-фильтры. При построении таких фильтров необходимо учитывать свойства индуктивных и емкостных элементах в цепях переменного тока. Всем известно, что индуктивное сопротивление катушки имеет прямую зависимость от частоты протекающего в ней тока. Соответственно, чем выше частота, тем выше реактивное сопротивление. В конденсаторе же все наоборот, чем выше частота переменного тока, тем ниже емкостное сопротивление. В зависимости от расположения элементов, фильтры нижних и верхних частот делятся на Г-образные, Т-образные и П-образные.

Г-образный LC-фильтр – простейший фильтр, который содержит катушку индуктивностью L и конденсатор емкостью С. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) такого фильтра будет зависеть от порядка расположения катушки и конденсатора.

 

Рисунок 1. Амплитудно-частотная характеристика ФНЧ и ФВЧ.

 

Значение параметров L и С подбирается таким образом, чтобы их реактивные сопротивления в рабочем диапазоне частот были в 100 раз меньше сопротивления нагрузки.

Как уже говорилось ранее, в зависимости от последовательности расположения катушки и конденсатора получится фильтр верхних частот (ФВЧ) или фильтр нижних частот (ФНЧ).

 

Рисунок 2. Схема ФВЧ и ФНЧ

 

Фактически подобные цепи являются делителями напряжения, плечи которого содержат реактивные элементы. Так как на частоте среза падение напряжения на выходе фильтра равно 0,7 амплитуды входного напряжения, то можно с легкостью рассчитать падения напряжения на каждом элементе фильтра.

Для уменьшения шунтирующего действия фильтра на чувствительные цепи, которые подключаются после фильтра, используют Т-образные фильтры. Т-образный фильтр получается путем добавления со стороны его выхода ещё одного реактивного элемента.

Рассчитанный параметр индуктивности или емкости для Г-образного фильтра заменяется последовательным включением пары одинаковых элементов таким образом, чтобы их суммарное реактивное сопротивление было реактивному сопротивлению элемента, который будет заменен на данную пару.

 

Рисунок 3. Т-образные фильтры высоких и низких частот

 

Если в Г-образном фильтре добавить дополнительный реактивный элемент со стороны его входа, то получается П-образный фильтр, который сильнее шунтирует источник входного сигнала.

 

Рисунок 4. П-образные фильтры высоких и низких частот

 

Если добавляемый реактивный элемент – емкость, то он составляет половину значения емкости, рассчитанной для Г-образного фильтра, если добавленный элемент – индуктивность, значение удваивается.

 

Список литературы:

  1. https://www.ruselectronic.com/passive-filters/#i (дата обращения 25.09.2021)
  2. http://electricalschool.info/electronica/2098-obschiy-princip-postroeniya-passivnyh-lc-filtrov.html (дата обращения 25.09.2021)
  3. https://hifi-audio.ru/archives/13699 (дата обращения 25.09.2021)

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.