„Ein Tiefpassfilter (LPF) ist ein Filter, der Signale mit einer Frequenz unter einer ausgewählten Grenzfrequenz durchlässt und Signale mit Frequenzen über der Grenzfrequenz dämpft. ----- FMUSER"

Inhalt

1) Tiefpassfilter – erklärt

2) Tiefpass-RC-Filter

3) So bauen Sie einen Tiefpass-RC-Filter

4) Tiefpass-RL-Filter

5) So erstellen Sie einen Tiefpass-RL-Filter

1) Was ist ein Tiefpassfilter?

A Tiefpassfilter ist ein Filter, der niederfrequente Signale durchlässt und blockiert oder behindert. Hochfrequenzsignale. Mit anderen Worten, niederfrequente Signale gehen viel einfacher und mit weniger Widerstand durch, hochfrequente Signale dagegen viel leichter schwieriger durchzukommen, weshalb es sich um einen Tiefpassfilter handelt.

Tiefpassfilter können aus Widerständen mit Kondensatoren oder Induktivitäten aufgebaut werden. Als Tiefpassfilter wird ein aus einem Widerstand und einem Kondensator bestehender Tiefpassfilter bezeichnet ein Tiefpass-RC-Filter. Und ein Tiefpassfilter mit einem Widerstand und einer Induktivität wird als Tiefpass-RL-Filter bezeichnet.

Siehe auch: >>Was ist ein Hochpassfilter?

Wir werden auf dieser Seite beide Schaltungstypen durchgehen und zeigen, wie sowohl RC- als auch LC-Tiefpassfilter aufgebaut sind. Beide Schaltkreise bewirken, dass sie niederfrequente Signale durchlassen, während sie hochfrequente Signale behindern.

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2) Tiefpass-RC-Filter

Ein Tiefpass-RC-Filter ist wiederum eine Filterschaltung bestehend aus einem Widerstand und einem Kondensator, die niederfrequente Signale durchlässt und hochfrequente Signale blockiert.


>>FMUSER Professioneller Hochleistungs-Bandpassfilter

Um einen Tiefpass-RC-Filter zu erstellen, wird der Widerstand in Reihe zum Eingangssignal und der Kondensator parallel zum Eingangssignal geschaltet, wie in der folgenden Schaltung gezeigt:

Bei diesem Aufbau ist die obige Schaltung also ein Tiefpassfilter. Als Kondensator gilt ein raktiv Gerät bietet es unterschiedlichen Widerstand gegen Signale unterschiedlicher Frequenz, die durch es hindurchgehen. Ein Kondensator ist ein reaktives Gerät, das niederfrequenten oder Gleichstromsignalen einen sehr hohen Widerstand entgegensetzt. Und es bietet einen geringen Widerstand gegenüber Hochfrequenzsignalen. Da es Gleichstromsignalen in diesem Schaltkreis einen sehr hohen Widerstand entgegensetzt, blockiert es das Eindringen von Gleichstrom und leitet diese an einen alternativen Teil im Schaltkreis weiter, der rechts durch den Pfeil dargestellt ist.

Siehe auch: >>Wie entwerfe ich einen Tiefpassfilter – Subwoofer?

Hochfrequente Signale durchlaufen den Kondensator, da der Kondensator ihnen einen sehr niederohmigen Pfad bietet. Denken Sie daran, dass der Strom immer den Weg des geringsten Widerstands nimmt. Da ein Kondensator einen niedrigen Widerstand in einem Stromkreis für hochfrequente Signale darstellt, nehmen diese den Weg durch den Kondensator, während niederfrequente Signale einen alternativen Weg mit niedrigerem Widerstand nehmen.

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3) So bauen Sie ein Low RC-Filter passieren

Nachdem wir nun untersucht haben, was ein Tiefpass-RC-Filter ist, gehen wir nun ein praktisches Beispiel für den Aufbau eines solchen Filters durch.

Um einen Tiefpassfilter zu bauen, verwenden wir folgende Komponenten: einen Funktionsgenerator, einen 10-nF-Keramikkondensator und einen 1-kΩ-Widerstand.

Die Formel zum Ermitteln des Frequenzgrenzpunkts einer RC-Schaltung lautet: Frequenz = 1/2πRC. Wenn wir rechnen, erhalten wir mit den oben gezeigten Werten eine Frequenz von: Frequenz = 1/2πRC = 1/2(3.14)(1KΩ)(10nF)= 15,923 Hz, was ungefähr ist15.9 kHz.

Dies bedeutet, dass alle Frequenzen über 15.9 kHz gedämpft werden. Und je weiter (höher) man sich vom 15.9-kHz-Bereich entfernt, desto größer wird die Dämpfung.

Siehe auch: >>Tiefpassfilter: Was Sie haben und was Sie damit machen!

Frequenzen unter 15.9 kHz werden ohne Dämpfung durchgelassen. Wenn wir also ein Wechselstromsignal vom Funktionsgenerator in die Schaltung eingeben und das Signal auf eine niedrige Frequenz wie 10 Hz einstellen, leitet die Schaltung dieses Signal fast völlig ungedämpft an den Ausgang weiter.

Hinweis: Dies liegt daran, dass niederfrequente Signale nicht den Weg des Kondensators nehmen. Sie können dies überprüfen, wenn Sie ein Oszilloskop haben. Wenn Sie nun die Frequenz des Signals auf 30 kHz erhöhen, gelangt das Signal stark gedämpft zum Ausgang. Dies liegt daran, dass hochfrequente Signale durch den Kondensator laufen und nicht ausgegeben werden, da der Kondensator ihnen gegenüber einen niedrigen Widerstand aufweist.

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4) Tiefpass-RL-Filter

Ein Tiefpass-RL-Filter ist wiederum eine Filterschaltung bestehend aus einem Widerstand und einer Induktivität, die niederfrequente Signale durchlässt und hochfrequente Signale blockiert. Um einen Tiefpass-RL-Filter zu erzeugen, wird die Induktivität in Reihe mit dem Eingangssignal geschaltet und der Widerstand parallel zum Eingangssignal.


*Tiefpass-RL-Filter

Diese Schaltung ist ein Tiefpass-RL-Filter. Die Funktionsweise basiert auf dem Prinzip von induktive Reaktanz. Induktive Reaktanz ist die Art und Weise, wie sich die Impedanz oder der Widerstand der Induktivität abhängig von der Frequenz des durch die Induktivität fließenden Signals ändert. Im Gegensatz zu einem Widerstand, der ein nicht reaktives Gerät ist, bietet eine Induktivität, genau wie Kondensatoren, unterschiedliche Impedanzwerte für Signale unterschiedlicher Frequenz.

Im Gegensatz zu Kondensatoren bieten Induktivitäten jedoch einen sehr hohen Widerstand gegenüber Hochfrequenzsignalen und einen geringen Widerstand gegenüber Niederfrequenzsignalen. Es ist also das Gegenteil eines Kondensators.

Siehe auch: >>Tutorial zu den Grundlagen des RF-Filters

Daher ist die Platzierung der Widerstände in RC- und RL-Filterschaltungen vertauscht. Auf dieser Grundlage funktioniert die obige RL-Schaltung effektiv als Tiefpassfilter. Es blockiert den Eintritt hochfrequenter Signale und lässt niederfrequente Signale ungehindert durch.

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5) So erstellen Sie einen Tiefpass-RL-Filter

Nachdem wir nun die RL-Filter zusammengefasst haben, gehen wir nun ein praktisches Beispiel für den Aufbau eines Filters durch.

Um einen Tiefpassfilter zu bauen, verwenden wir folgende Komponenten: einen Funktionsgenerator, eine 470-mH-Induktivität und einen 10-kΩ-Widerstand. Dies ist das Schema der Schaltung, die wir bauen werden, dargestellt als:


*Das Schema der Schaltung

Die Formel zum Ermitteln des Frequenzgrenzpunkts einer RL-Schaltung lautet: Frequenz = R/2πL. Wenn wir mit den oben gezeigten Werten rechnen, erhalten wir eine Frequenz von: Frequenz = R/2πL = (10 KΩ)/(2(3.14)(470 mH)) = 3,388 Hz, was ungefähr 3.39 kHz entspricht.

Dies bedeutet, dass alle Frequenzen über 3.39 kHz gedämpft werden. Und je weiter (höher) man sich vom 3.39-kHz-Bereich entfernt, desto größer wird die Dämpfung.

Frequenzen unter 3.39 kHz werden ohne Dämpfung durchgelassen.

Sie können dies also wiederum mit einem Oszilloskop überprüfen, um zu sehen, dass sehr niederfrequente Signale ungedämpft zum Ausgang weitergeleitet werden, während hochfrequente Signale gedämpft werden.

FMUSER akzeptiert OEM für Tiefpassfilter und Hochpassfilter, wenn Sie ein kaufen müssen Tief- / Hochpassfilter für Ihren Sender, wenden Sie sich bitte an uns: [E-Mail geschützt]

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