నిష్క్రియ LC-ఫిల్టర్ల (LPF మరియు HPF) నిర్మాణం యొక్క సాధారణ సూత్రం

సర్క్యూట్‌లో నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రమ్‌తో ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌లను అణచివేయాల్సిన అవసరం వచ్చినప్పుడు, కానీ అదే సమయంలో ఈ స్పెక్ట్రమ్ పైన లేదా దిగువన ఉన్న ఫ్రీక్వెన్సీలతో ప్రవాహాలను ప్రభావవంతంగా పాస్ చేస్తుంది, రియాక్టివ్ ఎలిమెంట్స్‌పై నిష్క్రియాత్మక LC ఫిల్టర్ ఉపయోగపడుతుంది - తక్కువ-పాస్ ఫిల్టర్ ఆన్ తక్కువ-పాస్ ఫిల్టర్ (అవసరమైతే సెట్ కంటే తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీతో డోలనాల ప్రభావవంతమైన మార్గం) లేదా హై-పాస్ ఫిల్టర్ HPF (అవసరమైతే, సెట్ కంటే ఎక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీతో డోలనాల ప్రభావవంతమైన మార్గం).

ఈ ఫిల్టర్ల నిర్మాణ సూత్రం AC సర్క్యూట్లలో విభిన్నంగా ప్రవర్తించే ఇండక్టర్లు మరియు కెపాసిటర్ల లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ప్రేరక నిరోధకత అని అందరికీ తెలుసు కాయిల్స్ దాని గుండా ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, కాబట్టి, కాయిల్ ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఎక్కువ, ఎక్కువ రియాక్టివిటీ ఇది ఈ కరెంట్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది, అనగా, ఇది అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాలను మరింత నెమ్మదిస్తుంది మరియు తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద ప్రవాహాలను మరింత సులభంగా పాస్ చేస్తుంది.

కండెన్సర్ - దీనికి విరుద్ధంగా, కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఎక్కువ, ఈ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ దాని ద్వారా మరింత సులభంగా చొచ్చుకుపోతుంది మరియు కరెంట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ తక్కువగా ఉంటే, కరెంట్‌కు ఈ కెపాసిటర్ ఎక్కువ అడ్డంకిగా ఉంటుంది. స్కీమాటిక్‌గా, తక్కువ-పాస్ మరియు హై-పాస్ ఫిల్టర్‌లు L-ఆకారంలో, T-ఆకారంలో మరియు U-ఆకారంలో (మల్టీ-జంక్షన్) ఉంటాయి.

L- ఆకారపు LC ఫిల్టర్

L-ఆకారపు వడపోత అనేది ఇండక్టెన్స్ L యొక్క కాయిల్ మరియు కెపాసిటెన్స్ C యొక్క కెపాసిటర్‌తో కూడిన ఒక ఎలిమెంటరీ ఎలక్ట్రానిక్ ఫిల్టర్. అటువంటి సర్క్యూట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన బిందువుకు సంబంధించి రెండు మూలకాల (L మరియు C) కనెక్షన్ క్రమం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది ఫిల్టర్ చేయబడిన సిగ్నల్ వర్తించబడుతుంది మరియు L మరియు C విలువలకు ...

ఆచరణలో, L మరియు C యొక్క విలువలు ఎంపిక చేయబడతాయి, తద్వారా ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో వాటి ప్రతిచర్య లోడ్ నిరోధకత కంటే సుమారు 100 రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది, ఫిల్టర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందనపై తరువాతి యొక్క యుక్తి ప్రభావాన్ని గణనీయంగా తగ్గించడానికి. .

ఫిల్టర్‌కు వర్తించే సిగ్నల్ యొక్క వ్యాప్తి దాని అసలు విలువలో 0.7కి పడిపోయే ఫ్రీక్వెన్సీని కటాఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ అంటారు. ఆదర్శ ఫిల్టర్ నిటారుగా నిలువుగా విక్షేపం కలిగి ఉంటుంది.

కాబట్టి, సిగ్నల్ మూలం మరియు తటస్థ బస్సుకు సంబంధించి ఇండక్టర్ L మరియు కెపాసిటర్ C యొక్క కనెక్షన్ యొక్క క్రమాన్ని బట్టి, మీరు అధిక-పాస్ ఫిల్టర్ - HPF లేదా తక్కువ-పాస్ ఫిల్టర్ - LPFని పొందుతారు.

వాస్తవానికి, ఈ సర్క్యూట్లు వోల్టేజ్ డివైడర్లు, మరియు రియాక్టివ్ ఎలిమెంట్స్ డివైడర్ యొక్క చేతులలో వ్యవస్థాపించబడతాయి, దీని నిరోధకత ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహానికి ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఇక్కడ మీరు ప్రతి వడపోత మూలకాలలో వోల్టేజ్ డ్రాప్‌ను సులభంగా లెక్కించవచ్చు, కటాఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, ఫిల్టర్ అవుట్‌పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ వ్యాప్తిలో 0.7కి సమానంగా ఉండాలి.దీని అర్థం కారకాల మధ్య నిష్పత్తి 0.3 / 0.7 ఉండాలి - ఈ నిష్పత్తి ఆధారంగా, ఫిల్టర్‌ను రూపొందించే సెపరేటర్ లెక్కించబడుతుంది.

లోడ్ సర్క్యూట్ తెరిచినప్పుడు, తక్కువ-పాస్ ఫిల్టర్లలో, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఫిల్టర్ యొక్క LC- సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని అధిగమించినప్పుడు, అవుట్పుట్ యొక్క వ్యాప్తి తీవ్రంగా తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది. అధిక-పాస్ ఫిల్టర్‌లలో, ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఫిల్టర్ యొక్క LC సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అవుట్‌పుట్ యొక్క వ్యాప్తి కూడా తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది. ఆచరణలో, LC ఫిల్టర్లు లోడ్ లేకుండా ఉపయోగించబడవు.

T- ఆకారపు LC ఫిల్టర్

దాని వెనుక కనెక్ట్ చేయబడిన సున్నితమైన సర్క్యూట్లపై ఫిల్టర్ యొక్క షంటింగ్ ప్రభావాన్ని బలహీనపరిచేందుకు, T- ఆకారపు ఫిల్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి. ఇక్కడ, దాని అవుట్‌పుట్ వైపున, L-కనెక్షన్‌కి అదనపు రియాక్టివ్ ఎలిమెంట్ జోడించబడుతుంది.

L-ఆకారపు LC వడపోత కోసం ఆచరణాత్మకంగా లెక్కించబడిన సామర్థ్యం లేదా ఇండక్టెన్స్ ఒకేలాంటి మూలకాల యొక్క ఒక జత యొక్క సిరీస్ కనెక్షన్ ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది, తద్వారా వాటి మొత్తం నిరోధకత ఈ జత ద్వారా భర్తీ చేయబడిన లెక్కించబడిన మూలకానికి సమానంగా ఉంటుంది (అవి రెండు భాగాల ఇండక్టెన్స్‌లను ఉంచుతాయి లేదా రెండు కెపాసిటర్లు , సామర్థ్యంలో రెండు రెట్లు పెద్దవి).

U- ఆకారపు LC ఫిల్టర్

L- ఆకారపు కనెక్షన్‌కు అదనపు మూలకాన్ని జోడించడం ద్వారా, వెనుకవైపు కాదు, కానీ ముందు భాగంలో, U- ఆకారపు వడపోత పొందబడుతుంది. ఈ సర్క్యూట్ ఇన్‌పుట్ మూలాన్ని మరింత పక్షపాతం చేస్తుంది. ఇక్కడ జోడించిన మూలకం L-కనెక్షన్ కోసం లెక్కించిన కెపాసిటెన్స్‌లో సగం (ఇది కేవలం రెండు కెపాసిటివ్ ఎలిమెంట్‌లుగా విభజించబడింది) లేదా రెండు కాయిల్స్‌ను సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా ఇప్పుడు పొందిన ఇండక్టెన్స్ విలువ కంటే రెండు రెట్లు ఉంటుంది.

ఫిల్టర్‌లో ఎక్కువ కనెక్షన్‌లు ఉంటే, వడపోత మరింత ఖచ్చితమైనదిగా ఉంటుంది.ఫలితంగా, లోడ్ యొక్క అత్యధిక వ్యాప్తి ఈ ఫిల్టర్ కోసం దాని ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీకి దగ్గరగా ఉండే ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉంటుంది (కనెక్షన్ యొక్క ప్రేరక భాగం దాని కెపాసిటివ్ భాగం యొక్క ఈ ఫ్రీక్వెన్సీకి సమానంగా ఉంటుంది), మిగిలినవి స్పెక్ట్రమ్ అణచివేయబడుతుంది.

బహుళ-స్థాయి ఫిల్టర్‌ల ఉపయోగం ధ్వనించే సిగ్నల్ నుండి కావలసిన ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క సిగ్నల్‌ను చాలా ఖచ్చితంగా వేరు చేయడం సాధ్యపడుతుంది. కట్-ఆఫ్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద వ్యాప్తి సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, ఫిల్టర్ ట్యాప్‌ల యొక్క సాధారణ ప్రభావంతో మిగిలిన పరిధి అణచివేయబడుతుంది.