Parametrų skaičiavimas virpesių grandinė ir eksperimentinė slopintų virpesių gamyba.
Nustatant kondensatoriaus talpą apie 0,1 µF ir aktyviąją varžą R lygus nuliui, apskaičiuokite gautos virpesių grandinės parametrus: dažnį n(arba w), slopinimo koeficientas b, slopintų svyravimų laikotarpis T, logaritminio slopinimo mažėjimas d, virpesių grandinės kokybės koeficientas K, kritinis pasipriešinimas R kr.
Surinkite grandinę (5 pav.), talpos dėtuvėje nustatykite 0,1 μF, o varžos dėtuvė – 0 omų. Tam, kad osciloskopo ekrane nuolat būtų matomas slopintų virpesių vaizdas, reikia periodiškai į svyravimo grandinę pridėti energijos, įkraunant kondensatorių. Rampos įtampos išvestis dešiniajame šoniniame osciloskopo skydelyje naudojama kaip periodinis energijos šaltinis. Osciloskopo šveitimo dažnis turi būti parinktas taip, kad vienam braukimo periodui būtų keli slopintų svyravimų periodai.
Kondensatorius Su diferencialu ir osciloskopo įėjimo varža R in yra diferencijuojanti grandinė, kuri pjūklo danties signalą paverčia impulsiniu (6 pav.). Sklandžiai didėjant įtampai, kondensatorius turi laiko įkrauti, jo įtampa kiekvienu laiko momentu yra beveik lygi pjūklo signalo šaltinio įtampai, o grandinėje nėra srovės. Staigiai sumažėjus įtampai grandinėje, stebimas kondensatoriaus iškrovos srovės impulsas. Išėjimo įtampa yra įėjimo įtampos laiko skirtumas. Paimti Su diferencialu apie 100 ¸ 1000 pF.
Remdamiesi gautu paveikslu, nustatykite virpesių grandinės parametrus ir palyginkite juos su anksčiau apskaičiuotais. Keisdami ritės induktyvumą, įvesdami į ją šerdį ir kondensatoriaus talpą, stebėkite ir paaiškinkite slopintų virpesių modelio kitimą.
Priartindami stebėkite nuotraukos pokyčius aktyvus pasipriešinimas R. Parodykite tai pasipriešinimo parduotuvėje R kad būtų įvykdyta sąlyga:
ir įsitikinkite, kad grandinėje nėra svyravimų.
Klausimai darbo testui.
– Paaiškinkite fizinį mechanizmą elektromagnetinės vibracijos virpesių grandinėje.
– Kaip energija virsta elektromagnetinių virpesių metu ir kam ji lygi? visos energijos?
– Kaip svyravimo grandinės aktyviosios varžos buvimas veikia elektromagnetinius virpesius? Kas yra slopinami elektromagnetiniai virpesiai?
– Kokie grandinės parametrai lemia elektromagnetinių virpesių pobūdį grandinėje?
– Paaiškinkite, kodėl kritinės varžos buvimas grandinėje neleidžia atsirasti elektromagnetiniams virpesiams grandinėje.
| |
Laboratorinis darbas Nr.10
Reiškiniai grandinėse kintamoji srovė
Darbo tikslas.
Ištirkite kintamosios srovės grandinėse stebimų reiškinių modelius.
Norint gauti leidimą dirbti, reikalingos žinios.
– Induktyvumas ir talpa kintamosios srovės grandinėse;
– Omo dėsnis kintamajai srovei;
– Rezonanso reiškiniai kintamosios srovės grandinėse.
Trumpa informacija iš teorijos.
Kintamoji srovė yra bet kokia srovė, kurios dydis periodiškai kinta laikui bėgant. Tačiau dažniausiai kintamoji srovė reiškia srovę, kuri kinta pagal sinuso (arba kosinuso) dėsnį:
Kur aš– srovės amplitudė, – ciklinis dažnis ir – virpesių fazė, apibūdinanti virpesių sistemos būseną Šis momentas laikas t.
Apsvarstykite elektros grandinę, kurioje yra nuosekliai sujungtas rezistorius, kondensatorius ir induktorius, prijungtas prie kintamosios įtampos šaltinio (1 pav.). Per šią grandinę teka srovė, kuri kinta pagal sinusoidinį dėsnį
| |
bet naudojant kintamąją srovę yra tam tikrų skirtumų grandinėje, kurioje yra talpa ir induktyvumas.
Įtampos kritimas per rezistorių svyruoja pagal tą patį dėsnį kaip ir srovė
o jų virpesių fazės sutampa.
Kondensatorių plokščių įtampa yra proporcinga jų įkrovimui kiekvienu laiko momentu
o krūvis gali būti apibrėžtas kaip srovės integralas laikui bėgant
Iš šios išraiškos daromos dvi išvados: pirma, kondensatoriaus įtampos svyravimai atsilieka nuo srovės svyravimų , ir, antra, įtampos amplitudės vertė yra susieta su srovės amplitudės verte santykiu:
kur vadinama talpa.
| |
Šiuo atveju grandinės atkarpoje, kurioje yra ritė (ty EMF šaltinis, prijungtas priešais srovę), įtampos kritimas yra lygus
kadangi be savaiminės indukcijos EMF yra įtampos kritimas per laido varžą r, iš kurio gaminama ritė. Jei manysime, kad jis mažas, tada
Akivaizdu, kad ritės įtampos svyravimai lenkia srovės svyravimus, o jų amplitudės yra susijusios su ryšiu
kur yra ritės indukcinė varža.
Atsparumas R, r vadinami aktyviais (arba ominiais) ir atsparumu XL Ir X C– reaktyvus.
Įtampos svyravimų fazinius ryšius aktyviojoje ir reaktyviojoje varžose galima pavaizduoti vektorinėje diagramoje (2 pav.). Pagrindinė kryptis turi būti laikoma srovės stipriu, nes ji būdinga nuosekliai sujungtiems grandinės elementams. Išėjimo įtampos amplitudę galima nustatyti naudojant vektoriaus sudėjimo dėsnį:
| |
Matyti, kad įtampos ir srovės svyravimai faze pasislenka vienas kito atžvilgiu j. Iš po šaknies išėmę bendrą veiksnį - srovės stiprumą, gauname išraišką:
Kur R 0 – visas aktyvusis pasipriešinimas elektros grandinė. Ši išraiška yra matematinė Ohmo dėsnio formuluotė kintamoji grandinė. Bendras pasipriešinimas grandines Z ir fazių poslinkio liestinė tarp srovės ir įtampos svyravimų tgj nustatoma pagal formules:
Kaip matyti iš šių formulių, bendra kintamosios srovės grandinės varža priklauso ne tik nuo aktyviosios varžos, induktyvumo ir talpos verčių, bet ir nuo kintamosios srovės dažnio. Esant dažniui, artimam nuliui, bendrą grandinės varžą lemia talpa ir linkusi į begalybę bei fazės poslinkis. Esant aukštam kintamosios srovės dažniui, atitinkamai ir .
Įdomi situacija susidaro, kai kintamosios srovės dažnis atitinka sąlygą:
| |
Įdomu ir tai, kad srovės šaltinio išėjimo įtampos grandinės reaktyviųjų elementų įtampa viršijama. Jei rezonanso momentu indukcinės ir talpinės reaktyvinės varžos yra didesnės už aktyviąją grandinės varžą, tai įtampa per jas.
Praktinės užduotys
Ritė induktyvumas -varžtas,spiralė arba spiralinė ritė, pagaminta iš valcuotų izoliuotų dirigentas, kuris turi reikšmingų induktyvumas santykinai žemai konteineriai ir mažas aktyvus pasipriešinimas. Tokia sistema gali kaupti magnetinį energijos kai nuteka elektros srovė.
Įrenginys
Norėdami padidinti induktyvumą, šerdys pagamintos iš feromagnetinis medžiagos: elektrinis plienas, permalloy, karbonilo geležis, feritai. Gyslos taip pat naudojamos ritių induktyvumui keisti mažose ribose.
Induktoriaus savybės
Induktorius į elektros grandinė gerai veda D.C. ir tuo pačiu priešinasi kintamoji srovė, nuo kada ritėje pasikeičia srovė, Savęs sukeltas emf užkirsti kelią šiam pokyčiui.
Induktorius turi reaktyvumas kurio vertė lygi: , kur yra ritės induktyvumas, - ciklinis dažnis tekanti srovė. Atitinkamai, kuo didesnis srovės, tekančios per ritę, dažnis, tuo didesnis jos pasipriešinimas.
Kai teka srovė, ritė kaupia energiją, lygią darbui, kurį reikia atlikti norint nustatyti srovės srovę. Šios energijos dydis lygus
Pasikeitus srovei ritėje atsiranda savaiminis indukcinis emf, kurio reikšmė yra
Induktoriaus charakteristikos
] Induktyvumas
Pagrindinis induktoriaus parametras yra jo induktyvumas , kuris nustato, kuris siūlas magnetinis laukas bus sukurtas ritės, kai per ją teka 1 ampero srovė. Tipinės ritės induktyvumo vertės svyruoja nuo dešimtųjų µH iki dešimčių Gn .
Solenoidinis induktyvumas
Toroidinis induktyvumas
Ritės induktyvumas yra proporcingas linijiniams ritės matmenims, magnetinis pralaidumasšerdį ir apvijų vijų skaičiaus kvadratą. Suvyniotos ritės induktyvumas toroidinisšerdis
μ 0 - magnetinė konstanta
μ i -magnetinis pralaidumas pagrindinė medžiaga (priklausomai nuo dažnio)
s e- šerdies skerspjūvio plotas
l e- šerdies vidurio linijos ilgis
N- apsisukimų skaičius
Kai ritės yra sujungtos nuosekliai, bendras induktyvumas yra lygus visų prijungtų ritių induktyvumo sumai.
At lygiagretus ryšys ritės bendras induktyvumas yra lygus
Atsparumas nuostoliams
Laido nuostoliai
Laidai nutrūksta dėl trijų priežasčių:
Pirma, apvijų laidai turi ominę (aktyviąją) varžą.
Antra, apvijos laido atsparumas kintamajai srovei didėja didėjant dažniui, o tai yra dėl to odos poveikis, kurio esmė ta, kad srovė teka ne per visą laidininko skerspjūvį, o per žiedinę skerspjūvio dalį.
Trečia, apvijos laiduose, susuktuose į spiralę, atsiranda artumo efektas, kurio esmė yra srovės poslinkis veikiant sūkurinės srovės Ir magnetinis laukasį greta rėmo esančio laido periferiją, dėl to skerspjūvis, kuriuo teka srovė, tampa pusmėnulio formos, dėl ko papildomai padidėja laido varža.
Dielektriniai nuostoliai
Pagrindinis praradimas
Pagrindinius nuostolius sudaro sūkurinių srovių nuostoliai, isterezė ir pradiniai nuostoliai.
Ekrano praradimas
Ekrano nuostolius sukelia srovė, tekanti per ritę, sukeldama srovę ekrane.
Kokybės faktorius
Kita savybė yra glaudžiai susijusi su atsparumu nuostoliams - kokybės faktorius. Induktoriaus kokybės koeficientas lemia santykį tarp ritės aktyvumo ir reaktyvumo. Kokybės veiksnys yra
Praktiškai kokybės koeficientas svyruoja nuo 30 iki 200. Pasiekiamas kokybės koeficiento padidėjimas optimalus pasirinkimas laido skersmuo, padidinant induktoriaus dydį ir naudojant šerdis su dideliu magnetiniu pralaidumu ir mažais nuostoliais, „universaliojo“ tipo apvija, naudojant sidabruotą vielą, naudojant „universaliojo“ tipo suvytą vielą Litz viela».
Temperatūros induktyvumo koeficientas (TCI)
TCI yra parametras, apibūdinantis ritės induktyvumo priklausomybę nuo temperatūros.
Induktyvumo temperatūros nestabilumą lemia daugybė veiksnių: kaitinant didėja apvijos vielos ilgis ir skersmuo, didėja rėmo ilgis ir skersmuo, dėl to kinta posūkių žingsnis ir skersmuo; Be to, pasikeitus temperatūrai, keičiasi rėmo medžiagos dielektrinė konstanta, dėl ko pasikeičia pačios ritės talpa.
Induktorių tipai
Kilpiniai induktoriai
Šios ritės naudojamos kartu su kondensatoriai gauti rezonansines grandines. Jie turi pasižymėti dideliu stabilumu, tikslumu ir kokybės faktorius.
Ritės
Tokios ritės naudojamos indukcinei sujungimui tarp atskirų grandinių ir kaskadų. Šis ryšys leidžia mums atsiskirti DC grandines bazės Ir kolekcininkas tt Tokioms ritėms netaikomi griežti kokybės koeficiento ir tikslumo reikalavimai, todėl jie gaminami iš plonos vielos dviejų mažų matmenų apvijų pavidalu. Pagrindiniai šių ritių parametrai yra induktyvumas ir sujungimo koeficientas.
Variometrai
Tai ritės, kurių induktyvumas gali būti keičiamas darbo metu, kad būtų pertvarkytos virpesių grandinės. Jie susideda iš dviejų nuosekliai sujungtų ritinių. Viena iš ritių yra stacionari (statorius), kita yra pirmosios viduje ir sukasi (rotorius). Pasikeitus rotoriaus padėčiai statoriaus atžvilgiu, keičiasi abipusio induktyvumo reikšmė, taigi ir variometro induktyvumas. Tokia sistema leidžia keisti induktyvumą 4–5 kartus. Ferovariometruose induktyvumas keičiamas judinant feromagnetinę šerdį.
Užspringsta
Tai induktoriai, turintys didelį atsparumą kintamajai srovei ir mažą atsparumą nuolatinei srovei. Paprastai įtraukiamas į stiprintuvų maitinimo grandines. Sukurta apsaugoti maitinimo šaltinius nuo aukšto dažnio signalų. Žemais dažniais jie naudojami maitinimo šaltinio filtruose ir dažniausiai turi metalines arba ferito šerdis.
Dvigubas droselis
Dvi droselinės sklendės
du priešpriešinės apvijos induktoriai, naudojami galios filtruose. Dėl priešpriešinės apvijos ir abipusė indukcija veiksmingesnis už tą patį bendri matmenys. Twin droseliai yra plačiai naudojami kaip maitinimo šaltinių įvesties filtrai; skaitmeninių linijų diferencialinių signalų filtruose, taip pat garso technikoje.
Induktorių taikymas
Kilpinė antena
Indukcinė kilpa
Induktoriai (kartu su kondensatoriai ir/arba rezistoriai) naudojami įvairioms grandinėms, turinčioms nuo dažnio priklausomų savybių, konstruoti, ypač filtrams, grandinėms Atsiliepimas,virpesių grandinės ir taip toliau..
Induktoriai naudojami pulso stabilizatoriai kaip energiją kaupiantis ir įtampos lygius transformuojantis elementas.
Susidaro dvi ar daugiau indukciniu būdu sujungtų ritių transformatorius.
Induktorius, maitinamas impulsinė srovė iš tranzistoriaus jungiklis, kartais naudojamas kaip šaltinis aukštos įtampos maža galia silpnos srovės grandinėse, kai maitinimo šaltinyje sukurti atskirą aukštą maitinimo įtampą neįmanoma arba ekonomiškai nepraktiška. Šiuo atveju ant ritės dėl saviindukcija atsiranda aukštos įtampos šuolių, kuriuos galima panaudoti grandinėje, pavyzdžiui, ištaisant ir išlyginant.
Ritės taip pat naudojamos kaip elektromagnetai.
Ritės naudojamos kaip energijos šaltinis sužadinimui induktyviai sujungta plazma.
Radijo ryšiams – siuntimui ir priėmimui elektromagnetines bangas(magnetinė antena, žiedinė antena).
Elektrai laidžių medžiagų šildymui indukcinės krosnys.
Kaip jutiklis judesiai: ritės induktyvumo pokytis gali būti keičiamas plačiame diapazone judant (ištraukiant) šerdį.
Induktorius naudojamas indukciniuose magnetinio lauko jutikliuose. Indukciniai magnetometrai buvo sukurti ir plačiai naudojami laikais Antrasis pasaulinis karas.
Induktorius- dalis, kuri turi spiralinę apviją ir gali sutelkti kintamąjį magnetinį lauką. Skirtingai nei rezistoriai Ir kondensatoriai induktoriai yra nestandartiniai radijo komponentai ir jų konstrukcija priklauso nuo konkretaus įrenginio paskirties.
Pagrindiniai induktoriaus parametrai:
- Induktyvumas
- Induktoriaus kokybės faktorius
- Nuosavas pajėgumas induktoriai
- Temperatūros stabilumas (temperatūros koeficientas)
Induktyvumo dydis yra tiesiogiai proporcingas ritės dydžiui ir apsisukimų skaičiui. Induktyvumas taip pat priklauso nuo šerdies medžiagos, įvestos į ritę, ir nuo ekrano buvimo. Induktoriaus apskaičiavimas atliekamas atsižvelgiant į šiuos veiksnius.
Į ritę įvedant iš magnetinių medžiagų (ferito, alsiferio, karbonilinės geležies, magnetito) pagamintą šerdį, jos induktyvumas didėja. Ši savybė leidžia sumažinti ritės apsisukimų skaičių, norint gauti reikiamą induktyvumą ir taip sumažinti jo matmenis. Tai ypač svarbu žemų dažnių diapazonuose, kai to reikia didelis induktyvumas. Panardinus šerdį į ritę skirtingais gyliais, pasikeičia jos induktyvumas. Ši savybė buvo naudojama senuose radijo imtuvuose derinant radijo stotį. Šiuolaikiniuose įrenginiuose ši savybė dažniausiai naudojama indukciniuose bekontaktiniuose jutikliuose. Tokie jutikliai reaguoja į metalinių objektų artėjimą.
Jūs galite paveikti ritės induktyvumą, net jei joje nėra judančios šerdies. Šiuo atveju viena iš dviejų nuosekliai sujungtų ritinių dedama į kitą. Jei tada pakeisite jo padėtį, pasikeis ir induktyvumas. Šis ritės dizainas vadinamas variometras.
– tokia ritės veikimo kokybė kintamosios srovės grandinėse. Induktoriaus kokybės koeficientas apibrėžiamas kaip jo indukcinės reaktyvumo ir aktyviosios varžos santykis. Apytiksliai kalbant, indukcinė reaktyvumas yra ritės atsparumas kintamajai srovei ir aktyvus pasipriešinimas– tai ritės varža nuolatinei srovei ir varža dėl nuostolių elektros energija rėmo, šerdies, ekrano ir ritės izoliacija. Kuo mažesnė aktyvioji varža, tuo didesnis ritės kokybės faktorius ir jos kokybė. Taigi galime teigti, kad kuo didesnis kokybės koeficientas, tuo mažesnis energijos nuostolis induktoriuje.
Indukcinė reaktyvumas nustatoma pagal formulę:
X L = ωL = 2πfL
Kur ω = 2πf – apskritas dažnis (f – dažnis, Hz); L – ritės induktyvumas, H.
Induktoriaus kokybės faktorius nustatoma pagal formulę:
Q = X L / R = ωL / R = 2πfL / R
Kur R yra aktyvioji induktoriaus varža, Ohm.
36 . Simbolinio skaičiavimo metodo esmė yra ta, kad esant sinusoidinei srovei galima pereiti nuo momentinėms reikšmėms sudarytų lygčių, kurios yra diferencialinės lygtys, prie algebrinių lygčių, sudarytų atsižvelgiant į srovės ir e kompleksus. d.s. Šis perėjimas pagrįstas tuo, kad lygtyje, sudarytoje pagal Kirchhoffo dėsnius pastoviam procesui, momentinė srovės vertė pakeičiama sudėtinga srovės amplitude. Aktyviosios varžos momentinė įtampos vertė u R = i R - kompleksas R, fazėje su srove. Momentinė įtampos vertė per induktyvumą tu L = L- kompleksas j L m, nukreipiantis srovę 90°. Momentinė įtampa per talpą u C =- kompleksas m, atsilieka nuo srovės 90 o. Momentinė vertė e. d.s. e- kompleksas.
Pasvarstykime skaičiavimo pavyzdys srovė grandinėje, parodytoje fig.
Momentinių verčių lygtis gali būti parašyta taip:
u R + u L + u C = e,
iR + L + = e
Parašykime sudėtinga forma:
R + j L m + m = .
Išsprendę šią lygtį, gauname:
Metodas vadinamas simboliniu, nes srovės ir įtampos pakeičiamos sudėtingais vaizdais ar simboliais. Taigi R yra įtampos kritimo paveikslėlis arba simbolis iR; j L m- įtampos kritimo per induktyvumą vaizdas arba simbolis L; mĮtampos kritimo kondensatoriuje vaizdas .
37. DĖMESIO! Atsakymas iš dalies atskleistas ankstesniame klausime + (visos čia pateiktos formulės buvo rastos viena versija, todėl negaliu garantuoti jų teisingumo, bet, deja, nieko daugiau šiame klausime neradau, todėl aš rekomenduojame naudoti ankstesnio klausimo formules).
Jeigu elektros grandinėje yra energijos šaltinių, kurių emf ir srovė kinta pagal harmoninį dėsnį
ek(t) = Em*k S in(w t + y ek); Jk(t) = Jm*k Sin(w t + y jk),
(Kaip aš suprantu, Em yra . Tas pats ir kitiems, bet aš nežinau)
tada srovės ir įtampos visose šios grandinės dalyse bus harmoninės funkcijos:
ik(t) = Im*k Sin(w t + y ik); uk(t) = Um*k Sin(w t + y uk),
Kirchhoffo dėsniai galioja bet kokioms grandinėms ir įtakoms, įskaitant sinusoidines srovės grandines. Pavyzdžiui, nustatant grandinės sroves ir įtampą, reikia sudaryti dvi lygtis:
i = i1+ i2 = Im*1 Sin(w t + y i1) + Im*2 Sin(w t + y i2);
uL = ur + uc = Um*r Sin(w t + y ur) + Um*c Sin(w t +y uc).
Veiksmus su harmoninėmis funkcijomis elektrotechnikos uždaviniuose atlikti iš esmės lengviau, vaizduojant jas kaip kompleksinius skaičius. Šis metodas vadinamas simbolinių arba kompleksinių skaičių metodu.
Perėjimas nuo momentinių verčių prie sudėtingų amplitudių atliekamas taip:
i = Im* Sin(w t + y i) atitinka Im = Im*ejy i,
u = Um* Sin(w t + y u) atitinka Um = Um*ejy u,
38. Paprasčiausias varžinis įtampos daliklis susideda iš dviejų nuosekliai sujungtų rezistorių, prijungtų prie įtampos šaltinio. Kadangi rezistoriai yra sujungti nuosekliai, pagal pirmąją Kirchhoff taisyklę srovė per juos bus tokia pati. Įtampos kritimas kiekviename rezistoriuje pagal Ohmo dėsnį bus proporcingas varžai (srovė, kaip buvo nustatyta anksčiau, yra tokia pati):
| aš 1 |
| C |
| aš 2 |
| R |
| U 1 |
| A |
Pereikime prie dešinioji pusė terminai su koeficientais U 2 ir išimk U 2 skliausteliuose:
Sumažinkime išraišką skliausteliuose iki bendro vardiklio:
Raskime rezultatą santykio forma U 2 / U 1 :
* Įtampos daliklis gali būti naudojamas įvesties įtampai sustiprinti
* Įėjimo įtampai stabilizuoti galima naudoti įtampos daliklį – tai įmanoma, jei zenerio diodas naudojamas kaip apatinė skirstytuvo svirtis.
39. Žemųjų dažnių filtras – elektroninis ar bet koks kitas filtras, kuris efektyviai praleidžia signalo dažnių spektrą žemiau tam tikro dažnio (ribinio dažnio), o virš šio dažnio esančius signalo dažnius sumažina (slopina).
* Garso bangoms tvirtas barjeras veikia kaip žemųjų dažnių filtras - pavyzdžiui, grojant muzikai kitame kambaryje, žemieji dažniai lengvai girdimi, o aukšti dažniai išfiltruojami (garsas „apkurtinamas“). Ausis lygiai taip pat suvokia uždarame automobilyje skambančią muziką.
* Elektroniniai žemųjų dažnių filtrai naudojami kintamosios srovės lygintuvų išėjimo įtampos pulsavimui slopinti, dažnių juostoms atskirti į garsiakalbių sistemos, duomenų perdavimo sistemose, kad slopintų aukšto dažnio trikdžius ir apribotų signalo spektrą, taip pat turi daug kitų programų.
*Radijo siųstuvai naudoja žemų dažnių filtrą, kad blokuotų harmonines emisijas, kurios gali trukdyti žemo dažnio signalams naudingas signalas ir trukdyti kitoms radijo elektroninėms priemonėms.
* Mechaniniai žemo dažnio filtrai dažnai naudojami nuolatinio valdymo sistemų AVM grandinėse kaip korekciniai elementai.
* Apdorojant vaizdą žemų dažnių filtrai naudojami vaizdams išvalyti nuo triukšmo ir sukurti specialiuosius efektus, taip pat glaudinant vaizdus.
| U 2 |
| aš 1 |
| C |
| aš 2 |
| R |
| U 1 |
| A |
Aukšto dažnio filtras (HPF) yra elektroninis arba bet koks kitas filtras, kuris praleidžia aukštus įvesties signalo dažnius, tuo pačiu slopindamas signalo dažnius, esančius žemiau ribinio dažnio. Slopinimo laipsnis priklauso nuo konkretaus filtro tipo.
Paprasčiausias elektroninis aukšto dažnio filtras susideda iš nuosekliai sujungto kondensatoriaus ir rezistoriaus. Kondensatorius praleidžia tik kintamąją srovę ir išėjimo įtampa pašalinamas iš rezistoriaus. Atsparumo ir talpos sandauga (R × C) yra tokio filtro laiko konstanta, kuri yra atvirkščiai proporcinga ribiniam dažniui hercais:
* Panašus filtras naudojamas paryškinti aukšti dažniai nuo signalo ir dažnai naudojamas garso signalo apdorojimui, pvz., kryžminiams perjungimams. Kitas svarbus aukšto dažnio filtro pritaikymas yra pašalinti tik nuolatinės srovės komponentą, kurio ribinis dažnis pasirenkamas gana žemas.
* Aukšto dažnio filtrai naudojami paprastuose be transformatorių kondensatorių įtampos keitikliuose, siekiant sumažinti kintamosios srovės įtampą. Tokių keitiklių trūkumai yra didelis jų jautrumas impulsiniam triukšmui kintamosios srovės šaltinyje, taip pat išėjimo įtampos priklausomybė nuo apkrovos varžos.
* Aukšto dažnio filtrai naudojami vaizdų apdorojimui, kad būtų galima atlikti transformacijas dažnių srityje (pavyzdžiui, paryškinti kraštus).
* Taip pat naudojamas nuoseklus aukšto dažnio filtro sujungimas su žemųjų dažnių filtru (LPF). Jei šiuo atveju aukšto dažnio filtro ribinis dažnis yra mažesnis už žemųjų dažnių filtro ribinį dažnį (ty yra dažnių diapazonas, kuriame abu filtrai perduoda signalą), juostos pralaidumo filtras bus gautas (naudojamas tam tikrai dažnių juostai atskirti nuo signalo).
41. JuostelėRC- filtras.
| U išeiti |
| R 2 |
| C 2 |
| Uįvestis |
| R 1 |
| C 1 |
6.16 pav. Schema juostos pralaidumo RC filtras
Apskaičiuokime išėjimo įtampą ir fazės poslinkį esant vidutiniams dažniams. Neapkrauto filtro kompleksinės išėjimo įtampos formulė yra
Po transformacijų gauname
Pažymėję , gauname kompleksinį perdavimo koeficientą
Įtampos padidėjimo išraiška juostos pralaidumo filtrui su R1=R2=R ir C1=C2=C turi tokią formą
Priklausomybės grafikas (3.9) parodytas pav. 3.6. Kaip matyti iš šio paveikslo, juostos pralaidumo filtro dažnio atsakas primena svyruojančios grandinės rezonansinę kreivę. Todėl atitinkamas dažnis vadinamas kvazirezonansiniu. Jo reikšmę galima gauti iš (3.9) išraiškos, atsižvelgiant į ryšį (3.10)
6.17 pav. Juostos pralaidumo filtro dažnio atsako ir fazės atsako grafikai
