패시브 LC 필터(LPF 및 HPF) 구성의 일반 원칙

회로에서 특정 주파수 스펙트럼의 교류 전류를 억제해야 하지만 동시에 이 스펙트럼 위 또는 아래의 주파수를 가진 전류를 효과적으로 통과시키는 경우 반응 요소의 수동 LC 필터가 유용할 수 있습니다. 저역 통과 필터 (필요한 경우 설정보다 낮은 주파수의 진동을 효과적으로 통과) 또는 고역 통과 필터 HPF (필요한 경우 설정보다 높은 주파수의 진동을 효과적으로 통과).

이러한 필터의 구성 원리는 AC 회로에서 다르게 동작하는 인덕터 및 커패시터의 속성을 기반으로 합니다.

유도 저항은 잘 알려져 있습니다. 코일 코일을 통해 흐르는 전류의 주파수에 정비례하므로 코일을 통해 흐르는 전류의 주파수가 높을수록 커집니다. 반동 이 전류를 표시합니다. 즉, 더 높은 주파수에서 교류를 더 느리게 하고 더 낮은 주파수에서 전류를 더 쉽게 통과시킵니다.

콘덴서 - 반대로 전류의 주파수가 높을수록 이 교류가 더 쉽게 통과하고 전류의 주파수가 낮을수록 전류에 대한 장애물이 커집니다. 개략적으로 저역 통과 필터와 고역 통과 필터는 L자형, T자형 및 U자형(다중 접합)입니다.

L자형 LC 필터

L자형 필터는 인덕턴스 L의 코일과 커패시턴스 C의 커패시터로 구성된 기본 전자 필터입니다. 이러한 회로의 주파수 응답은 두 요소(L 및 C)의 연결 순서에 따라 달라집니다. 필터링 된 신호가 적용되고 L 및 C 값에 ...

실제로 L과 C의 값은 작동 주파수 범위에서의 리액턴스가 부하 저항보다 약 100배 작도록 선택되어 필터의 주파수 응답에 대한 후자의 기동 효과를 크게 줄입니다. .

필터에 적용된 신호의 진폭이 원래 값의 0.7로 떨어지는 주파수를 차단 주파수라고 합니다. 이상적인 필터는 수직 편향이 가파릅니다.

따라서 신호 소스와 중성선 버스에 대한 인덕터 L과 커패시터 C의 연결 순서에 따라 고역 통과 필터 - HPF 또는 저역 통과 필터 - LPF를 얻습니다.

실제로 이러한 회로는 분압기이며 교류에 대한 저항은 주파수에 따라 달라지는 분배기의 암에 반응 요소가 설치됩니다.

여기에서 차단 주파수에서 필터 출력의 전압 강하가 입력 전압 진폭의 0.7과 같아야 한다는 점을 고려하여 각 필터 요소의 전압 강하를 쉽게 계산할 수 있습니다.이것은 시약 간의 비율이 0.3/0.7이어야 함을 의미합니다. 이 비율을 기준으로 필터를 구성하는 분리기가 계산됩니다.

부하 회로가 열리면 저역 통과 필터에서 입력 신호의 주파수가 필터 LC 회로의 공진 주파수를 초과하면 출력 진폭이 급격히 감소하기 시작합니다. 고역 통과 필터에서 입력 신호의 주파수가 필터의 LC 회로의 공진 주파수 아래로 떨어지면 출력 진폭도 떨어지기 시작합니다. 실제로 LC 필터는 부하 없이 그대로 사용되지 않습니다.

T자형 LC 필터

뒤에 연결된 민감한 회로에 대한 필터의 분로 효과를 약화시키기 위해 T자형 필터가 사용됩니다. 여기에서 추가 리액티브 요소가 출력 측면의 L 연결에 추가됩니다.

L자형 LC 필터에 대해 실제로 계산된 용량 또는 인덕턴스는 한 쌍의 동일한 요소의 직렬 연결로 대체되어 총 저항이 이 쌍으로 대체된 계산된 요소와 동일합니다(인덕턴스의 두 절반 또는 용량이 두 배 큰 두 개의 커패시터).

U자형 LC 필터

L 자형 연결에 추가 요소를 추가하지만 후면이 아니라 전면에 U 자형 필터를 얻습니다. 이 회로는 입력 소스를 더 바이어스합니다. 여기서 추가된 요소는 L 연결(단순히 두 개의 용량성 요소로 나누어짐)에 대해 계산된 정전 용량의 절반이거나 두 코일을 병렬로 연결하여 얻은 인덕턴스 값의 두 배입니다.

필터에 연결이 많을수록 필터링이 더 정확해집니다.결과적으로 부하의 가장 높은 진폭은 이 필터의 공진 주파수에 가장 가까운 주파수를 갖게 되며(조건은 연결의 유도 성분이 용량 성분의 이 주파수와 같다는 것입니다), 나머지는 스펙트럼이 억제됩니다.

다중 레벨 필터를 사용하면 노이즈 신호에서 원하는 주파수의 신호를 매우 정확하게 분리할 수 있습니다. 차단 주파수의 진폭이 상대적으로 작더라도 나머지 범위는 필터 탭의 일반적인 효과에 의해 억제됩니다.