Passiv va faol filtrlarning tuzilishi va elektr sxemalar

13.2 Passiv va faol filtrlarning tuzilishi va elektr sxemalar.
Elektr filtrlar
Radiotexnika, avtomatika, telemexanika va elektr aloqa qurilmalarida chastota diapazoni keng
13.2.1-rasm. Ko’p zvenoli filtr
bo‘lgan signallardan bitta yoki bir nechta chastotali signallarni ajratish kerak bo‘lib qoladi. Bu
amallar elektr filtrlar yordamida bajariladi. Bunda o‘tish kengligi deb ataluvchi diapazondagi
signallar susaymasligi, tutish kengligi deb ataluvchi diapazondagi signallar esa belgilangan
sathgacha susayishi kerak bo‘ladi.
Qanday chastotali signallarni o‘tkazishiga qarab filtrlar quyi chastotali,
(
С
0
С
0
diapazondagi signallarni o‘tkazadi), yuqori chastotali
(
C
C
),
polosali
(
2
1
2
1
),
to‘suvchi
(
1
0
1
0
va
2
2
chastota
diapazonidagi
signallarni o‘tkazib,
2
1
2
1
diapazonda o‘tkazmaydi).
148
Sxemasining turiga ko‘ra T – simon, П – simon va Г – simon filtrlarga, T – va П –
simon sxemalar (13.2.1-rasm) parametrlariga ko‘ra
k k
va
m m
filtrlarga bo‘linadi.
Elektr filtrlari elementlarining turiga qarab reaktiv (faqat reaktiv elementlardan
iborat bo‘lib, ko‘pincha
LC
LC
filtrlar deb ataladi), noinduksion (kondensator va
aktiv qarshilikdan iborat bo‘lib, ko‘pincha
RC RC
- filtrlar deb ataladi) va
pyezoelektrik (asosan kvars plastinalardan iborat) filtrlarga ajratiladi.
k k
–filtrlarda bo‘ylama va ko‘ndalang elementlar qarshiliklarining ko‘paytmasi
o‘zgarmas
bo‘lib,
chastotaga
bog‘liq
bo‘lmaydi,
ya’ni
const
k
Z
Z
const
k
Z
Z
=
=
=
=
5
4
3
1
,
const
k
Z
Z
const
k
Z
Z
=
=
=
=
5
4
3
1
,
.
m m
– filtrlarda yuqorida qayd etilgan ko‘paytmalar o‘zgaruvchan bo‘lib,
chastotaga bog‘liq bo‘ladi, ya’ni. Elektr filtrlar elementlarining o‘zaro ulanishlariga,
alohida elementlarining soniga va boshqa belgilariga ko‘ra ham klassifikatsiyalanishi
mumkin.
Elektron filtrlarning eng qadimgi shakllari - faqat qarshilik va kondansatör yoki
qarshilik va induktorlar yordamida qurilgan passiv analog chiziqli filtrlardir. Ular
RC va RL bitta kutuplu filtr sifatida ma'lum. Biroq, bu oddiy filtrlar juda
cheklangan foydalanishga ega. Multipolli LC filtrlari javob formatini, tarmoqli
kengligi va o'tish bantlarini ko'proq nazorat qiladi. Ushbu filtrlardan birinchi
bo'lib 1910 yilda Jorj Kempbell tomonidan ixtiro qilingan k doimiy k filtrlari
bo'lgan. Kempbellning filtrsi uzatish liniyasi nazariyasiga asoslangan narvon
tarmog'i edi. Otto Zobel va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan filtrlar bilan
birgalikda bu filtrlar tasvir parametrlari sifatida tanilgan. Ikkinchi jahon urushi
davrida tarmoq sintezi sohasida asos solgan Vilgelm Kauer tomonidan ilgari
surilgan muhim qadam bo'ldi. Cauerning nazariyasiga ko'ra, ba'zi bir chastotali
funksiyalarga to'g'ri keladigan filtrlar qurilishi kerak edi.
149
Passiv Filtrlar
Lineer
filtrlarning
passiv
qo'llanmalari qarshilik (R), induktorlar (L)
va kondansatkichlarning (C)
kombinatsiyalariga
asoslangan. Bu
turlar
umumiy
tarzda passiv filtrlar deb nomlanadi, chunki ular tashqi quvvat manbalariga bog'liq emas
va / yoki tranzistorlar kabi faol komponentlarni o'z ichiga olmaydi.
İnduktorlar yuqori chastotali signallarga to'sqinlik qiladilar va past chastotali signallarni
o'tkazadilar, kondansatörler esa
teskari
yo'nalishda
harakat
qiladilar. Signal induktordan o'tadigan yoki kondansatör uchun erga yo'l beruvchi
bir filtri yuqori chastotali signallarga qaraganda past chastotali signallarga nisbatan
kamroq zaiflashuvni ko'rsatadi va shuning uchun past pass filter hisoblanadi . Agar
signal bir kondansatör orqali o'tadigan bo'lsa yoki induktor orqali erga boradigan yo'l
bo'lsa, filtr past chastotali signallarga qaraganda yuqori chastotali signallarga nisbatan
kamroq
zaiflashadi
va
shuning
uchun yuqori
pass
filter
hisoblanadi . Rezistorlar o'zlarining chastotali-selektiv xususiyatlariga ega emaslar,
lekin ular indiktorlarga va kondansativlarga davrning vaqt-sobitligini aniqlash uchun
qo'shiladi, shuning uchun ular javob beradigan chastotalar.
Induktorlar va kondansatorlar filtrning reaktiv elementlari hisoblanadi. Elementlar soni
filtr tartibini belgilaydi. Shu nuqtai nazardan, ikkita komponentdan tashkil topgan bo'lsa
ham, tarmoqli yoki tarmoqli stop filtrida ishlatiladigan LC-regulyatori bitta element
hisoblanadi.
Yuqori frekanslarda (taxminan 100 megahertzdan yuqori ), ba'zida indüktörler bitta
tekis yoki tovoqli chiziqlar bo'lib, kondansatörler esa metallning qo'shni chiziqlaridan
iborat. Ushbu indüktiv yoki kapasitif metall qismlari bug'doy deb ataladi.
Yagona element turlari
13.2.2-rasm. RC filtr.
150
Past-o'tkazmaydigan elektron filtr RC tizimi orqali amalga oshiriladi
Eng oddiy passiv filtrlar, RC va RL filtrlari faqat bir reaktiv elementni o'z ichiga
oladi, hibrid LC filtridan tashqari indüktans va bir elementga integratsiya qilingan
imkoniyatlar bilan tavsiflanadi.
[1]
L filtri [ tahrir ]
L filtri ikkita reaktiv elementdan iborat bo'lib, ularning biri ketma-ketlikda, ikkinchisi
esa parallel bo'ladi.
T va p filtrlari
13.2.3-rasm. T filtri
Yuqori-o'tish T filtri Uch elementli filtrlarda 'T' yoki 'p' topologiyasi bo'lishi
mumkin, yoki geometriyalarda, past-pass , yuqori o'tish , tarmoqli o'tish yoki tarmoqli
to'xtash xususiyati mavjud bo'lishi mumkin. Bunda komponentlar kerakli chastotaviy
xususiyatlarga qarab nosimmetrik yoki tanlanmagan bo'lishi mumkin. Rasmdagi yuqori
tezlikli T filtri yuqori chastotalarda juda past empedansga ega, past chastotalarda esa
juda yuqori impedansga ega. Ya'ni, u uzatish liniyasiga joylashtirilishi mumkin, natijada
yuqori chastotalar va past chastotalar aks ettiriladi. Xuddi shu tarzda, past-pass p-filtrida
elektronni uzatish liniyasiga ulanishi mumkin, past chastotalarni uzatuvchi va yuqori
chastotalarni aks ettirishi mumkin.To'g'ri bekor qilish impedansları bilan m-tafovutli
filtr bo'limlarini ishlatish, kirish impedansi pass-bandida o'rtacha darajada sobit bo'lishi
mumkin.
|