עקרון כללי של בנייה של מסנני LC פסיביים (LPF ו-HPF)

כאשר יש צורך לדכא זרמים מתחלפים עם ספקטרום תדר מסוים במעגל, אך במקביל להעביר ביעילות זרמים עם תדרים מעל או מתחת לספקטרום זה, מסנן LC פסיבי על אלמנטים תגובתיים יכול להיות שימושי - מסנן נמוך במעבר מסנן נמוך (במידת הצורך מעבר אפקטיבי של תנודות עם תדר מתחת לסט) או מסנן גבוה מעביר HPF (במידת הצורך, מעבר יעיל של תנודות בתדר גבוה מהסט).

עקרון הבנייה של מסננים אלה מבוסס על התכונות של משרנים וקבלים להתנהג אחרת במעגלי AC.

זה ידוע היטב כי התנגדות אינדוקטיבית סלילים עומד ביחס ישר לתדירות הזרם הזורם דרכו, לכן, ככל שתדירות הזרם הזורם דרך הסליל גבוהה יותר, כך גדלה תגובתיות הוא מציג את הזרם הזה, כלומר, הוא מאט יותר זרמים מתחלפים בתדרים גבוהים יותר ומעביר זרמים בתדרים נמוכים יותר בקלות רבה יותר.

מַעֲבֶה - להיפך, ככל שתדירות הזרם גבוהה יותר, כך חודר דרכו זרם חילופין זה בקלות רבה יותר, וככל שתדירות הזרם נמוכה יותר, כך גדל המכשול בפני הזרם קבל זה. באופן סכמטי, המסננים הנמוכים והגבוהים הם בצורת L, בצורת T וצורת U (רב צומת).

מסנן LC בצורת L

המסנן בצורת L הוא מסנן אלקטרוני אלמנטרי המורכב מסליל של השראות L וקבל עם קיבול C. תגובת התדר של מעגל כזה תלויה בסדר החיבור של שני אלמנטים (L ו-C) ביחס לנקודה שבה מופעל אות מסונן ועל הערכים של L ו-C ...

בפועל, הערכים של L ו-C נבחרים כך שהתגובתיות שלהם בתחום התדרים ההפעלה קטנה בערך פי 100 מהתנגדות העומס, על מנת להפחית משמעותית את השפעת התמרון של האחרון על תגובת התדר של מסנן .

התדר שבו משרעת האות המופעל על המסנן יורדת ל-0.7 מהערך המקורי שלו נקראת תדר החיתוך. למסנן אידיאלי יש סטיה אנכית תלולה.

אז, בהתאם לרצף החיבור של המשרן L והקבל C ביחס למקור האות והאוטובוס הנייטרלי, אתה מקבל מסנן מעבר גבוה - HPF או מסנן נמוך - LPF.

למעשה, מעגלים אלו הם מחלקי מתח, ובזרועות המחלק מותקנים אלמנטים תגובתיים, שהתנגדותם לזרם חילופין תלויה בתדר.

כאן תוכלו לחשב בקלות את מפל המתח בכל אחד ממרכיבי המסנן, תוך התחשבות שבתדר החיתוך, ירידת המתח במוצא המסנן צריכה להיות שווה ל-0.7 ממשרעת מתח הכניסה.המשמעות היא שהיחס בין הריאגנטים צריך להיות 0.3 / 0.7 - על בסיס יחס זה מחושב המפריד המרכיב את המסנן.

כאשר מעגל העומס פתוח, במסננים במעבר נמוך, כאשר תדירות אות הכניסה עולה על תדר התהודה של מעגל ה-LC של המסנן, משרעת הפלט מתחילה לרדת בחדות. במסננים במעבר גבוה, כאשר תדירות אות הכניסה יורדת מתחת לתדר התהודה של מעגל ה-LC של המסנן, גם משרעת הפלט מתחילה לרדת. בפועל, מסנני LC אינם משמשים ככאלה ללא עומס.

מסנן LC בצורת T

כדי להחליש את אפקט ה-shunting של המסנן על המעגלים הרגישים המחוברים מאחוריו, משתמשים במסננים בצורת T. כאן, נוסף אלמנט ריאקטיבי נוסף לחיבור L, בצד הפלט שלו.

הקיבולת או השראות המחושבים למעשה עבור מסנן LC בצורת L מוחלפים בחיבור סדרתי של זוג אלמנטים זהים כך שההתנגדות הכוללת שלהם שווה לאלמנט המחושב שמוחלף על ידי זוג זה (הם שמים שני חצאי השראות או שני קבלים, שקיבולתם גדולה פי שניים).

מסנן LC בצורת U

על ידי הוספת אלמנט נוסף לחיבור בצורת L, אך לא מאחור, אלא מלפנים, מתקבל פילטר בצורת U. מעגל זה מטה יותר את מקור הקלט. כאן האלמנט שנוסף הוא מחצית מהקיבול המחושב עבור חיבור L (שמחולק פשוט לשני אלמנטים קיבוליים) או כפול מערך השראות המתקבל כעת על ידי חיבור שני סלילים במקביל.

ככל שיהיו יותר חיבורים בפילטר, כך הסינון יהיה מדויק יותר.כתוצאה מכך, המשרעת הגבוהה ביותר של העומס תהיה בעלת התדר שעבור מסנן זה יהיה הקרוב ביותר לתדר התהודה שלו (התנאי הוא שהרכיב האינדוקטיבי של החיבור שווה לתדר זה של הרכיב הקיבולי שלו), שאר הספקטרום ידכא.

השימוש במסננים מרובי רמות מאפשר להפריד בצורה מדויקת מאוד בין האות של התדר הרצוי לאות הרועש. גם אם המשרעת בתדר הניתוק קטנה יחסית, שאר הטווח ידכא על ידי ההשפעה הכללית של ברזי המסנן.