Այս հոդվածը ձեզ կպատմի, թե ինչպես պատրաստել բարձր անցումային ֆիլտր ձեր սեփական ձեռքերով: Բայց նախքան սրա մեջ մտնելը, մենք պետք է ինչ-որ բան հասկանանք: Որո՞նք են բարձր և ցածր անցումային զտիչները:
Սահմանում
Զտիչները կարելի է բաժանել վերին (բարձր) և ստորին (ցածր) հաճախականությունների: Ինչու են մարդիկ հաճախ ասում «բարձր» և ոչ «բարձր» հաճախականություններ: Դա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ ձայնային տեխնիկայում բարձր հաճախականությունները սկսվում են երկու կիլոհերցից: Բայց ռադիոտեխնիկայում երկու կիլոհերցը ձայնի հաճախականությունն է, և, հետևաբար, այն կոչվում է «ցածր»:
Կա նաև այնպիսի բան, ինչպիսին է միջին հաճախականությունը։ Դա վերաբերում է ձայնային ճարտարագիտությանը։ Այսպիսով, ինչ է միջին անցման ֆիլտրը: Սա վերը նշված սարքերից մի քանիսի համադրություն է: Այն կարող է նաև լինել վազանցի զտիչ։
Բարձր անցումային զտիչը էլեկտրոնային կամ որևէ այլ սարք է, որն անցնում է ազդանշանի վերին հաճախականությամբ, և որը մուտքի մոտ ճնշում է ազդանշանի հաճախականությունը՝ համաձայն նախկինում սահմանված անջատման: Ճնշման աստիճանը կախված կլինի նաև ֆիլտրի որոշակի տեսակից:
Ցածր հաճախականությունը տարբերվում է նրանով, որ այն կարող է փոխանցել մուտքային ազդանշանը,որը կլինի սահմանված կտրվածքից ցածր՝ միևնույն ժամանակ ճնշելով բարձր հաճախականությունները։
Կիրառման շրջանակը
Բարձրանցանելի ֆիլտրը կարող է օգտագործվել բարձր հաճախականության ազդանշանները մեկուսացնելու համար: Այն նաև հաճախ օգտագործվում է աուդիո ազդանշանների մշակման մեջ, օրինակ՝ առանձին զտիչներում, որոնք կոչվում են նաև քրոսովերի ֆիլտրեր։ Դրանք նաև օգտագործվում են պատկերների մշակման համար, որպեսզի հաճախականության տիրույթի փոխարկումը հնարավոր լինի:
Ահա թե ինչից է բաղկացած պարզ բարձր անցումային զտիչը.
- Ռեզիստոր.
- կոնդենսատոր.
Հզորության վրա դիմադրության աշխատանքը (R x C) այս ֆիլտրի ժամանակի հաստատունն է (գործընթացի տևողությունը), որը հակադարձ համեմատական կլինի հերցով անջատման հաճախականությանը (տատանումների պրոցեսների չափման միավոր).
Հաշվում է բարձր անցումային զտիչը
Ուրեմն ինչպե՞ս կարող ենք հաշվարկել: Տանը բոլոր քայլերն ավարտելու համար դուք պետք է կազմեք Microsoft Excel-ի ամենապարզ ավտոմատ հաշվարկային աղյուսակներից մեկը, սակայն դրա համար դուք պետք է կարողանաք օգտագործել այս ծրագրի բանաձևերը:
Դուք կարող եք օգտագործել այս բանաձևը՝
Որտեղ f-ն անջատման հաճախականությունն է; R-ը դիմադրության դիմադրությունն է, Օհմ; C-ն կոնդենսատորի հզորությունն է, F (ֆարադներ):
Տեսակներ
Ներկայացված սարքերը գալիս են հինգ տեսակի, և այժմ դրանք կդիտարկենք մեկ առ մեկ։
- U-աձև - նրանք նման են P տառին;
- T-ձև - նման է T տառին;
- L-ձև - նման է G տառին;
- մեկ տարր (կոնդենսատորը ծառայում է որպես զտիչ բարձրհաճախականություններ);
- multi-link - սրանք նույն L-աձև ֆիլտրերն են, միայն այս դեպքում դրանք միացված են շարքով:
U-աձև
Կարելի է ասել, որ այս ֆիլտրերը նույնն են, ինչ L-ի ֆիլտրերը, բայց սկզբում դրանք միացված են ևս մեկ մասով։ Այն ամենը, ինչ գրվելու է T-ի համար, ճիշտ կլինի U-ի համար: Միակ տարբերությունն այն է, որ դրանք կբարձրացնեն շունտավորման էֆեկտը առջևի ռադիոշղթայի վրա:
U-աձև ֆիլտրը հաշվարկելու համար հարկավոր է օգտագործել լարման բաժանարար բանաձևը և ավելացնել լրացուցիչ շունտային դիմադրություն առաջին տարրին:
Ահա L-ձևավոր RC ֆիլտրի անցման օրինակներ U-աձև RC ֆիլտրին նաև բարձր հաճախականությունների:
Պատկերում կարող եք տեսնել, որ մեկ այլ 2R ռեզիստոր է ավելացվել սկզբնական շղթային՝ առաջինին զուգահեռ:
Ահա մի օրինակ փոխակերպման RL:
Այստեղ ռեզիստորի փոխարեն կհայտնվի ինդուկտոր: Ավելացվում է նաև երկրորդը (2L), որը գտնվում է առաջինին զուգահեռ։
Եվ երրորդ օրինակը՝ փոխարկումներ դեպի LC:
T-աձև
T-աձև ֆիլտրը նույն L-աձև ֆիլտրն է՝ միայն ևս մեկ տարրի ավելացմամբ:
Դրանք կհաշվարկվեն այնպես, ինչպես լարման բաժանարարը, որը բաղկացած կլինի երկու մասից՝ ոչ գծային հաճախականության արձագանքով։ Այնուհետև ստացված արժեքին պետք է ավելացնել երրորդ տարրի ռեակտիվության թիվը։
Դուք կարող եք նաև օգտագործել մեկ այլ հաշվարկման եղանակ,սակայն գործնականում դա ավելի քիչ ճշգրիտ է: Դրա էությունը կայանում է նրանում, որ L-աձև ֆիլտրի առաջին հաշվարկված մասի ստացված արժեքից հետո փոփոխականը կրկնապատկվում կամ ընկնում է և բաշխվում երկու տարրի վրա։
Եթե դա կոնդենսատոր է, ապա պարույրների հզորության արժեքը կրկնապատկվում է, եթե այն ռեզիստոր է կամ խեղդող, ապա պարույրների դիմադրության արժեքը, ընդհակառակը, երկու անգամ նվազում է։
Փոխակերպման օրինակները ներկայացված են ստորև:
Անցում L-աձև RC ֆիլտրից T-աձևի:
Պատկերը ցույց է տալիս, որ անցման համար պետք է ավելացվի երկրորդ կոնդենսատորը (2C):
Transition RL:
Այս դեպքում ամեն ինչ անալոգիայով է։ Հաջող անցում կատարելու համար դուք պետք է ավելացնեք երկրորդ ռեզիստորը միացված հաջորդաբար:
Transition LC:
L-աձև
L-աձև ֆիլտրը լարման բաժանարար է, որը բաղկացած է երկու բաղադրիչից ոչ գծային հաճախականության արձագանքով (հաճախականության արձագանք): Այս ֆիլտրի համար թույլատրվում է օգտագործել միացումն ու լարման բաժանարարի բոլոր բանաձևերը։
Այն կարելի է ներկայացնել այսպես.
Եթե R1-ը փոխարինենք կոնդենսատորով, կստանանք բարձր անցումային ֆիլտր: Փոփոխված սխեմայի լուսանկարը կարող եք տեսնել ստորև՝
Հաշվարկման բանաձևեր՝
|
U in=U դուրս(R1+R2)/R2; U դուրս \u003d UR2 / (R1 + R2); R ընդհանուր=R1+R2 R1=U inR2/U դուրս - R2; R2=U դուրսR ընդհանուր/U -ում |
ՀիմաԵկեք նայենք, թե ինչպես կարելի է հաշվարկել:
Բարձրանցային զտիչ թվիթերի համար
Նման ֆիլտրի կառուցվածքը բավականին պարզ է։ Այն բաղկացած կլինի ընդամենը երկու մասից՝ կոնդենսատորից և դիմադրությունից։
Զտիչի դերը, որը կզտի ձայնային ազդանշանի միջին հաճախականության և ցածր հաճախականության բաղադրիչները, ուղղակիորեն կխաղա հենց կոնդենսատորի դերը: Եվ ներեցեք տավտոլոգիան, դիմադրությունը կգործի որպես դիմադրություն, այսինքն՝ կնվազեցնի ձայնի մակարդակը։
Կարևոր է. բարձր հաճախականությունները չեն անջատվում հիմնական սարքից հավասարիչի միջոցով. դա կհանգեցնի վատ ձայնի: Ավելի լավ է նրանց թիվը կրճատել դիմադրությամբ։
Օպտիմալ դիմադրությունը կհամարվի 4.0 և 5.5 Ohm:
Արհեստագործական ծախսվող նյութեր
Tweeter-ի համար բարձր անցումային ֆիլտր ստեղծելու համար ձեզ հարկավոր են հետևյալ նյութերը՝
- մեկ դիմադրություն 5,5 օհմ;
- մեկ դիմադրություն 4.0 օմ;
- երկու կոնդենսատոր MBM 1.0uF;
- կպչուն ժապավեն կամ ջերմաքծվող խողովակ:
Ակտիվ բարձր անցումային զտիչ
Ակտիվ ֆիլտրերը հսկայական առավելություն ունեն իրենց պասիվ գործընկերների նկատմամբ, հատկապես 10 կՀց-ից ցածր հաճախականությունների դեպքում: Փաստն այն է, որ պասիվները պարունակում են բարձրացված ինդուկտիվության պարույրներ և կոնդենսատորներ, որոնք ունեն մեծ հզորություն: Դրա պատճառով դրանք ծավալուն և թանկ են ստացվում, և, հետևաբար, նրանց կատարողականությունը, ի վերջո, հեռու է իդեալական լինելուց:
Մեծ ինդուկտիվությունը ձեռք է բերվում շնորհիվկծիկի պտույտների ավելացված քանակ և ֆերոմագնիսական միջուկի օգտագործում: Սա ազատում է իր մաքուր ինդուկտիվության հատկությունները, քանի որ կծիկի երկար մետաղալարը մեծ թվով պտույտներով ունի զգալի դիմադրություն, և ֆերոմագնիսական միջուկը ազդում է ջերմաստիճանից, ինչը մեծապես ազդում է նրա մագնիսական հատկությունների վրա: Շնորհիվ այն բանի, որ անհրաժեշտ է օգտագործել մեծ հզորություն, անհրաժեշտ է օգտագործել կոնդենսատորներ, որոնք չունեն լավագույն կայունությունը: Դրանք ներառում են էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորներ: Զտիչները, որոնք կոչվում են ակտիվ, հիմնականում զուրկ են վերը նշված թերություններից:
Տարբերակիչ և ինտեգրատոր սխեմաները կառուցված են գործառնական ուժեղացուցիչների միջոցով, դրանք ամենապարզ ակտիվ զտիչներն են: Երբ շղթայի տարրերն ընտրվում են հստակ հրահանգների համաձայն, դիտարկելով կախվածությունը տարբերակիչի հաճախականությունից, դրանք դառնում են բարձր հաճախականության զտիչներ, իսկ ինտեգրատորների հաճախականությունից, ընդհակառակը, դառնում են ցածր հաճախականության զտիչներ: Վերոնշյալ բոլորը բացատրող լուսանկար տրված է ստորև՝
Բարձրանցիկ զտիչ ուժեղացուցիչի վրա
Եկեք մտածենք մեքենայի մեջ ուժեղացուցիչի տեղադրման մասին:
Մեքենայում ուժեղացուցիչը կարգավորելուց առաջ անհրաժեշտ է զրոյացնել հիմնական սարքի բոլոր կարգավորումները: Crossover հաճախականությունը պետք է սահմանվի 50-70 Հց միջակայքում: Մեքենայի ուժեղացուցիչի վրա առջևի ալիքի ֆիլտրը տեղադրված է բարձր հաճախականությունների վրա: Անջատման հաճախականությունն այս դեպքում սահմանվում է 70-90 Հց միջակայքում։
Եթե դիզայնը նախատեսում է առջևի բարձրախոսների ալիք առ ալիք ուժեղացում, ապա դուք պետք է առանձին կատարեքթվիթերի կարգավորումները: Դա անելու համար ֆիլտրը պետք է տեղադրվի համապատասխան դիրքում, իսկ անջատման հաճախականությունը պետք է ընտրվի 2500 Հց-ի տարածքում:
Ի թիվս այլ բաների, դուք պետք է կարգավորեք ուժեղացուցիչի զգայունությունը: Դա անելու համար այն ի սկզբանե պետք է զրոյականացվի, գլխավորն այն է, որ սարքը փոխանցվի առավելագույն ծավալի ռեժիմին, այնուհետև սկսի բարձրացնել զգայունությունը: Այն պահին, երբ հայտնվում է ձայնի աղավաղում, դուք պետք է դադարեցնեք բռնակի պտտումը, ինչպես նաև պետք է մի փոքր նվազեցնել ինքնազգացողությունը:
Ձայնի որակը ստուգելու դեռևս պարզ միջոց կա. եթե միացնելուց հետո սուբվուֆերում կտտոցներ են լսվում, իսկ բարձրախոսի վրա՝ ճռճռոց, դա նշանակում է, որ ազդանշանի հետ կապված խանգարումներ կան:
Բասը չպետք է կապված լինի սուբվուֆերին: Դա անելու համար սուբվուֆերի վրա փուլային կառավարումը շրջեք 180 աստիճանով: Եթե այս կարգավորիչը չկա, ապա դուք պետք է փոխեք դրական և բացասական միացման լարերը:
Կարգավորեք ձայնային պրոցեսորը: Դա անելու համար դուք պետք է հարմարեցնեք ալիքներից յուրաքանչյուրի ժամանակի հետաձգումները: Ձախ ալիքի վրա պետք է ժամանակի հետաձգում սահմանել, որպեսզի ձախ բարձրախոսներից եկող ձայնը վարորդին հասնի աջի հետ միաժամանակ։ Այն պետք է զգա, որ ձայնը գալիս է սրահի կենտրոնից:
Ի լրումն վերը նշված բոլորի, ձայնային պրոցեսորը կարող է հեռացնել բասը, որը կապում է սրահի հետևի մասում: Դա անելու համար հարկավոր է նույն ուշացումները սահմանել առջևի ակուստիկայի աջ և ձախ ալիքներում: Սա կվերացնի բասի տեղայնացումը սուբվուֆերի շուրջ:
Այժմ գիտեք ոչ միայնինչպես հաշվարկել և հավաքել հաճախականության զտիչը ձեր սեփական ձեռքերով, բայց նաև ինչպես կարգավորել դրա աշխատանքը հնարավորինս ճշգրիտ:
