Čo je Pi Filter: Obvody, práca a jeho aplikácie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





The elektronický filter je filter na spracovanie signálu a tieto sú dostupné v elektrický obvod formulár. Hlavnou funkciou filtra je umožniť jednosmernej zložke zaťaženie filtra a blokovať striedavú zložku výstupu usmerňovača. Preto bude výstupom filtračného obvodu stabilné jednosmerné napätie. Návrh filtračného obvodu je možné vykonať pomocou zákl elektronické komponenty ako rezistory, kondenzátory a tlmivky . Induktor obsahuje vlastnosť, ktorá umožňuje iba jednosmerné signály, ako aj blokuje striedavý prúd. Podobne, vlastnosť kondenzátora je blokovať jednosmerné signály a dodávať striedavé signály. Elektronický filter v podstate odstraňuje nepotrebné frekvenčné zložky zo signálu, ktorý sme aplikovali, a vylepšuje požadované, ako napríklad aktívne / pasívne, analógové / digitálne, HPF , LPF, BPF , BSF, vzorkovaný / kontinuálny čas, lineárny / nelineárny, IIR / FIR atď. Existujú niektoré dôležité filtre, ako je induktorový filter, pi filter, kondenzátorový filter a LC filter.

Čo je to Pi Filter?

Filter Pi je jeden druh filtra ktorý má dvojportový, trojpólový blok vrátane troch prvkov, kde každý prvok obsahuje dve svorky: Prvý prvok je pripojený cez i / p na svorku GND, druhé svorky sú pripojené cez svorky z i / p na o / p a tretí prvok je pripojený cez svorky z o / p na GND. Model okruhu bude ako symbol ‘Pi’. Prvky použité v obvode sú kondenzátory a jeden induktor.




Dôležitosť filtra Pi

Dôležitosťou filtra je dosiahnutie jednosmerného napätia bez vlnenia. Filtre sú v zásade účinné a eliminujú zvlnenie striedavého prúdu z o / p napätia usmerňovača. Filter Pi je však účinnejší a eliminuje vlnenie, pretože obsahuje ďalší kondenzátor na vstupnej oblasti obvodu.

Obvod / dizajn filtračného filtra

Dizajn obvodu pi filtra je zobrazený nižšie. Tento obvod je navrhnutý s dvoma filtračnými kondenzátormi, konkrétne C1 a C2, a tlmivkou spomínanou s „L“. Tieto tri komponenty sú usporiadané vo forme gréckeho písmena pi. To je dôvod, prečo je obvod pomenovaný ako pí filter. Tu je C1 pripojený cez o / p usmerňovača „L“ je zapojený do série a „C2“ je pripojený cez záťaž. Zobrazuje sa iba jedna časť filtra, na postup vyhladzovania sa však často používa veľa rovnakých častí.



pi-filter

pi-filter

Pi filter funguje

Výstup usmerňovača sa aplikuje na vstupné svorky filtra ako 1 a 2. Filtračný akt týchto troch komponentov vo filtračnom obvode je uvedený nižšie.

The prvý filtračný kondenzátor (C1) poskytuje malú reaktanciu smerom k a.c. zložka výstupu usmerňovača o / p, pretože poskytuje neobmedzenú reaktanciu smerom k jednosmernému prúdu zložka. Takže kondenzátor C1 sa vyhýba značnému množstvu a. zložka, zatiaľ čo komponent pokračuje v ceste smerom k tlmivke „L“


The tlmivka (L) poskytuje približne nulovú reaktanciu na jednosmerný prúd zložka a vysoká reaktancia na a.c. zložka. Preto umožňuje komponent prostredníctvom nej dodávať, zatiaľ čo nezaujatý a.c. komponent môže byť zablokovaný.

The druhý filtračný kondenzátor (C2) vyhýba sa a.c. komponent, ktorý tlmivka neúspešne zablokovala. Teda jednoducho d.c. komponent ukazuje naprieč zaťažením.

Charakteristiky

The charakteristiky filtra Pi majú produkovať vysoké o / p napätie na malých prúdových odtokoch. V týchto filtroch možno hlavný filtračný akt dosiahnuť pomocou kondenzátora na vstupe C1. Zvyšné zvlnenie striedavého prúdu sa filtruje cez druhý kondenzátor a indukčnú cievku.

Vysoké napätie možno dosiahnuť na o / p filtra, pretože celé vstupné napätie je viditeľné cez vstup kondenzátora C1. Pokles napätia na kondenzátore C2 a tlmivkovej cievke je dosť malý.

charakteristika pi-filtra

charakteristika pi-filtra

Preto je to hlavná výhoda kondenzátora Pi, pretože ponúka vysoký zisk napätia. Avšak okrem vysokého napätia o / p je regulácia napätia filtra pi veľmi slabá. Je to spôsobené znížením výstupného napätia zvýšením prietoku prúdu v celej záťaži.

Napätie filtra pi môže byť vyjadrené ako

V.r= Jadc/ 2fc

Keď C = C1 vo filtri pi, potom hodnotu RMS o / p napätia možno vyjadriť ako

V.ac rms = V.r/ π√2

Vo vyššie uvedenom výraze nahraďte hodnotu ‘Vr’

V.ac rms = V.r/ π√2 = 1 / π√2 * Idc/ 2fC1 = IdcXc1√2

Tu, Xc1 = 1/2 ω c1 = 1/4 πfc1

Vyššie uvedená rovnica je reaktancia i / p kondenzátora pri 2. harmonickom skreslení.

Zvlnenie napätia je možné dosiahnuť vynásobením Xc2 / XL

Teraz V ‘ac rms= Vac rmsXc2 / XĽ = JadcXc1√2 * Xc2 / XĽ

Vzorec faktora zvlnenia filtra pí je

y = V 'ac rms/ Vdc

= Idc Xc1 Xc2 √2 / VdcXĽ

= Idc Xc1 Xc2 √2 / Idc XĽ= Idc Xc1 Xc2√2 / Idc RLXĽ

= Xc1 Xc2 √2 / RLXĽ

y = √2 / RĽ* 1/2 ω c1 * 1/2 ω c2 * 1/2 ω L

= √2 / 8 ω3C1 C2LRĽ

Výhody nevýhody

The Výhody pi filtra zahrňte nasledujúce.

  • Výstupné napätie je vysoké
  • Faktor zvlnenia je nízky
  • Špičkové inverzné napätie (PIV) je vysoké.

The nevýhoda pi filtra zahrňte nasledujúce

  • Regulácia napätia je zlá.
  • Veľká veľkosť
  • Vážny
  • Drahé

Aplikácie

The aplikácie filtra pi zahrňte nasledujúce.

  • Medzi aplikácie pi filtra patria hlavne komunikácia zariadenia na získanie presného signálu po modulácii.
  • Tento filter sa používa hlavne na tlmenie šumu v signálnych aj elektrických vedeniach.
  • V komunikácii je možné signál zmeniť na niekoľko vysokých frekvencií. Zatiaľ čo na konci prijímača sú tieto filtre použiteľné na demoduláciu presného frekvenčného rozsahu.

Toto je teda všetko o prehľade pí filter . Toto je teda všetko o pi filtri. Filtračný obvod sa používa na elimináciu striedavých komponentov v obvode usmerňovača. Ale tento obvod umožňuje, aby sa jednosmerné komponenty dostali k záťaži. Tento obvod môže byť zostavený z pasívnych súčiastok, ako sú rezistory, kondenzátory a tlmivky . Činnosť filtra závisí hlavne od elektrických vlastností komponentov. V obvode induktor blokuje jednosmerný prúd a umožňuje ním prúdiť striedavý prúd, zatiaľ čo kondenzátor blokuje jednosmerný prúd a umožňuje striedavý prúd. Tu je otázka, ako sa volá filter pi?