מהו פילטר פי: מעגל, עבודה ויישומיו

ה פילטר אלקטרוני הוא מסנן לעיבוד אותות ואלה זמינים ב- מעגל חשמלי טופס. הפונקציה העיקרית של מסנן היא לאפשר את רכיב ה- DC בעומס המסנן וחוסם את רכיב ה- AC של פלט המיישר. לכן יציאת מעגל המסנן תהיה מתח DC יציב. תכנון מעגל פילטר יכול להיעשות באמצעות בסיסי רכיבים אלקטרוניים כמו נגדים, קבלים ומשרנים . המשרן כולל מאפיין כמו שהוא מתיר רק אותות DC וכן חוסם AC. באופן דומה, הקניין של הקבל הוא לחסום את אותות DC ולספק אותות AC. בעיקרון, המסנן האלקטרוני מסיר רכיבי תדר מיותרים מהאות שהפעלנו ומשפר את הנדרשים כמו פעיל / פסיבי, אנלוגי / דיגיטלי, HPF , LPF, BPF , BSF, זמן מדוגם / רציף, ליניארי / לא לינארי, IIR / FIR וכו '. ישנם כמה פילטרים חשובים כמו מסנן משרנים, פילטר פי, מסנן קבלים ומסנן LC.

מהו פילטר פי?

מסנן Pi הוא אחד סוג של פילטר בעל בלוק בעל שתי יציאות, שלוש מסופים, הכולל שלושה אלמנטים כאשר כל אלמנט כולל שני מסופים: האלמנט הראשון מחובר על פני i / p למסוף GND, המסופים השניים מחוברים על פני המסופים מ- i / p ל- o / p האלמנט השלישי מחובר בין מסופים מ- o / p ל- GND. המודל של המעגל יהיה כמו סמל 'פי'. האלמנטים המשמשים במעגל הם קבלים ומשרן אחד.

המשמעות של פילטר פי

החשיבות של פילטר היא השגת מתח DC ללא אדוות. בעיקרון, מסננים יעילים תוך ביטול אדוות זרם חילופין מתח המתח o / p של המיישר. עם זאת, פילטר ה- Pi יעיל יותר תוך ביטול אדוות מכיוון שהוא כולל קבלים נוספים באזור הקלט של המעגל.

מעגל / עיצוב פילטר פי

תכנון מעגל פילטר פי מוצג להלן. מעגל זה מתוכנן עם שני קבלים פילטר כלומר C1 ו- C2 וחנק המוזכר עם 'L'. שלושת המרכיבים הללו מסודרים בצורה של אות יוונית pi. זו הסיבה שהמעגל נקרא כמסנן pi. כאן C1 מחובר על פני o / p של המיישר 'L' מחובר בסדרה ו- 'C2' מחובר על פני העומס. פשוט קטע אחד של המסנן מוצג אולם מספר רב של חלקים שווים משמשים לעתים קרובות לקידום פעולת ההחלקה.

פילטר פי

פילטר פי עובד

פלט המיישר מוחל על מסופי הכניסה של המסנן כמו 1 & 2. פעולת הסינון של שלושת המרכיבים הללו במעגל הסינון נדון להלן.

ה קבל מסנן ראשון (C1) מספק תגובה קטנה כלפי AC רכיב של פלט o / p מיישר מכיוון שהוא נותן תגובה בלתי מוגבלת כלפי DC. רְכִיב. לכן, הקבל C1 נמנע מכמות ניכרת של AC רכיב ואילו d.c. רכיב שומר על המסע לעבר החנק 'L'

ה לחנוק (L) מספק תגובה אפסית בערך ל- DC. רכיב ותגובה גבוהה לחשמל רְכִיב. לכן, זה מאפשר ל- d.c. רכיב לספק דרכו, בעוד ש- AC ללא משוא פנים ניתן לחסום רכיב.

ה קבל מסנן שני (C2) נמנע מ- AC הרכיב שהחנק לא מצליח לחסום. לפיכך, פשוט d.c. רכיב מראה על פני העומס.

מאפיינים

ה מאפייני פילטר ה- Pi הם לייצר מתח o / p גבוה על ניקוז זרם קטן. במסננים אלה ניתן להשיג את פעולת הסינון העיקרית באמצעות הקבל בכניסה C1. אדוות ה- AC הנותרות מסוננות דרך קבל וסליל משרן שני.

ניתן להשיג את המתח הגבוה ב- o / p של המסנן מכיוון שכל מתח הקלט נכנס לתצוגה על פני כניסת הקבל C1. ירידת המתח על פני קבלים C2 וסליל החנק היא די קטנה.

מאפייני פי פילטר

לכן, זהו היתרון העיקרי של קבלים Pi מכיוון שהוא מציע רווח מתח גבוה. עם זאת בנוסף למתח ה- o / p הגבוה, ויסות המתח של פילטר ה- pi גרוע ביותר. הסיבה לכך היא ירידת מתח המוצא על ידי העלייה בזרימת הזרם לאורך העומס.

המתח של פילטר ה- pi יכול לבוא לידי ביטוי כ-

ו_ר= אני_{זֶרֶם יָשָׁר}/ 2fc

כאשר C = C1 במסנן ה- pi, ניתן לבטא את ערך ה- RMS של מתח ה- o / p כ-

ו_{ac rms} = ו_ר/ π√2

החלף את הערך של 'Vr' בביטוי לעיל

ו_{ac rms} = ו_ר/ π√2 = 1 / π√2 * אני_{זֶרֶם יָשָׁר}/ 2fC1 = אני_{זֶרֶם יָשָׁר}Xc1√2

כאן, Xc1 = 1/2 ω c1 = 1/4 πfc1

המשוואה לעיל היא תגובת הקבל i / p בעיוות הרמוני שני.

ניתן להשיג את מתח האדווה על ידי הכפלת Xc2 / XL

עכשיו V '_{ac rms}= V._{ac rms}Xc2 / X_ל = אני_{זֶרֶם יָשָׁר}Xc1√2 * Xc2 / X_ל

נוסחת גורם האדווה של פילטר ה- pi היא

γ = V '_{ac rms}/ Vdc

= Idc Xc1 Xc2 √2 / V._{זֶרֶם יָשָׁר}איקס_ל

= Idc Xc1 Xc2 √2 / Idc X_ל= Idc Xc1 Xc2√2 / Idc RLX_ל

= Xc1 Xc2 √2 / RLX_ל

γ = √2 / R_ל* 1/2 ω c1 * 1/2 ω c2 * 1/2 ω L

= √2 / 8 ω³C1 C2LR_ל

יתרונות חסרונות

ה היתרונות של פילטר פי כלול את הבאים.

• מתח המוצא גבוה
• גורם אדווה נמוך
• המתח ההפוך (PIV) הוא גבוה.

ה חסרון של פילטר פי כלול את הבאים

• ויסות המתח גרוע.
• מידה גדולה
• כָּבֵד
• יָקָר

יישומים

ה יישומים של פילטר ה- pi כלול את הבאים.

• היישומים של פילטר ה- pi כוללים בעיקר תִקשׁוֹרֶת מכשירים כדי לאחזר את האות המדויק לאחר האפנון.
• מסנן זה משמש בעיקר להחלשת רעש בתוך האות כמו גם קווי החשמל.
• בתקשורת ניתן לשנות את האות למספר תדרים גבוהים. ואילו בקצה המקלט מסננים אלה ישימים למווסת את טווח התדרים המדויק.

לפיכך, זה הכל על סקירה כללית של ה- pi לְסַנֵן . לפיכך, זה הכל על פילטר פי. מעגל פילטר משמש לחיסול רכיבי ה- AC בתוך מעגל מיישר. אך מעגל זה מאפשר לרכיבי DC להגיע לעומס. ניתן לבנות את המעגל הזה עם רכיבים פסיביים כמו נגדים, קבלים ו- משרנים . פעולת המסנן תלויה בעיקר בתכונות החשמליות של רכיבים. במעגל, משרן חוסם את DC ומאפשר AC לזרום דרכו ואילו הקבל חוסם את DC ומאפשר AC. הנה שאלה עבורך, מה שמו האחר של פילטר ה- pi?