Passief filterEen passief filter, ook wel LC-filter genoemd, is een filtercircuit bestaande uit een inductantie, een capaciteit en een weerstand, waarmee één of meerdere harmonischen kunnen worden weggefilterd. De meest voorkomende en eenvoudig te gebruiken passieve filterstructuur is het in serie schakelen van de inductantie en de capaciteit, waardoor een bypass met lage impedantie voor de belangrijkste harmonischen (3e, 5e en 7e) ontstaat. Enkelvoudig afgestemde filters, dubbel afgestemde filters en hoogdoorlaatfilters zijn allemaal passieve filters.
voordeel
Passieve filters hebben als voordelen een eenvoudige structuur, lage kosten, hoge bedrijfszekerheid en lage operationele kosten. Ze worden nog steeds veel gebruikt als methode voor het beheersen van harmonischen.
classificatie
De eigenschappen van een LC-filter moeten voldoen aan de gespecificeerde technische indexvereisten. Deze technische vereisten hebben meestal betrekking op de werkdemping in het frequentiedomein, de faseverschuiving of beide; soms worden er ook eisen gesteld aan de tijdsrespons in het tijdsdomein. Passieve filters kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: afgestemde filters en hoogdoorlaatfilters. Daarnaast kunnen ze, afhankelijk van de ontwerpmethode, worden onderverdeeld in beeldparameterfilters en werkparameterfilters.
Afstemfilter
Het afstemfilter bestaat uit een enkelvoudig afstemfilter en een dubbel afstemfilter, waarmee één (enkelvoudig afstemfilter) of twee (dubbel afstemfilter) harmonischen kunnen worden weggefilterd. De frequentie van de harmonischen wordt de resonantiefrequentie van het afstemfilter genoemd.
Hoogdoorlaatfilter
Een hoogdoorlaatfilter, ook wel amplitudereductiefilter genoemd, omvat hoofdzakelijk eerste-orde hoogdoorlaatfilters, tweede-orde hoogdoorlaatfilters, derde-orde hoogdoorlaatfilters en C-type filters. Deze filters worden gebruikt om harmonischen met een frequentie lager dan een bepaalde waarde, de zogenaamde afsnijfrequentie van het hoogdoorlaatfilter, aanzienlijk te verzwakken.
Afbeeldingsparameterfilter
Het filter is ontworpen en geïmplementeerd op basis van de theorie van beeldparameters. Dit filter is opgebouwd uit verschillende basissecties (of halve secties) die in cascade zijn geschakeld volgens het principe van gelijke beeldimpedantie bij de verbinding. De basissectie kan, afhankelijk van de circuitstructuur, worden onderverdeeld in een vast K-type en een m-afgeleid type. Neem bijvoorbeeld een LC-laagdoorlaatfilter: de stopbanddemping van de vaste K-type laagdoorlaatbasissectie neemt monotoon toe met de frequentie. De m-afgeleide laagdoorlaatbasissectie heeft een dempingspiek bij een bepaalde frequentie in de stopband, en de positie van deze dempingspiek wordt bepaald door de m-waarde in de m-afgeleide sectie. Voor een laagdoorlaatfilter dat is opgebouwd uit in cascade geschakelde laagdoorlaatbasissecties, is de intrinsieke demping gelijk aan de som van de intrinsieke demping van elke basissectie. Wanneer de interne impedantie en de belastingsimpedantie van de voeding, afgesloten aan beide uiteinden van het filter, gelijk zijn aan de spiegelimpedantie aan beide uiteinden, zijn de werkende demping en faseverschuiving van het filter respectievelijk gelijk aan hun intrinsieke demping en faseverschuiving. (a) Het getoonde filter is samengesteld uit een vast K-gedeelte en twee afgeleide m-gedeelten in cascade. Zπ en Zπm zijn de spiegelimpedanties. (b) Dit is de dempingsfrequentiekarakteristiek. De posities van de twee dempingspieken /f∞1 en f∞2 in de stopband worden respectievelijk bepaald door de m-waarden van de twee afgeleide m-knooppunten.
Op dezelfde manier kunnen hoogdoorlaat-, banddoorlaat- en bandstopfilters ook worden opgebouwd uit overeenkomstige basissecties.
De beeldimpedantie van het filter kan niet gelijk zijn aan de zuivere interne weerstand van de voeding en de belastingsimpedantie over de gehele frequentieband (het verschil is groter in de stopband), en de inherente demping en de operationele demping verschillen aanzienlijk in de doorlaatband. Om de technische specificaties te garanderen, is het doorgaans noodzakelijk om voldoende inherente dempingsmarge te reserveren en de doorlaatbandbreedte in het ontwerp te vergroten.
Bedrijfsparameterfilter
Dit filter is niet opgebouwd uit in cascade geschakelde basissecties, maar maakt gebruik van netwerkfuncties die fysiek gerealiseerd kunnen worden door R-, I-, C- en wederzijdse inductantie-elementen om de technische specificaties van het filter nauwkeurig te benaderen. Vervolgens wordt het corresponderende filtercircuit gerealiseerd met behulp van de verkregen netwerkfuncties. Afhankelijk van de gekozen benaderingscriteria kunnen verschillende netwerkfuncties worden verkregen en verschillende filtertypen worden gerealiseerd. (a) Dit is de karakteristiek van het laagdoorlaatfilter gerealiseerd met de benadering van de vlakste amplitude (Bertowitz-benadering); de doorlaatband is het vlakst nabij nul frequentie en de demping neemt monotoon toe naarmate deze de stopband nadert. (c) Dit is de karakteristiek van het laagdoorlaatfilter gerealiseerd met de benadering van gelijke rimpeling (Chebyshev-benadering); de demping in de doorlaatband fluctueert tussen nul en de bovengrens en neemt monotoon toe in de stopband. (e) Dit maakt gebruik van een elliptische functiebenadering om de karakteristiek van het laagdoorlaatfilter te realiseren, waarbij de demping een constante spanningsverandering vertoont in zowel de doorlaatband als de stopband. (g) De karakteristiek van het laagdoorlaatfilter wordt gerealiseerd door: de demping in de doorlaatband fluctueert met gelijke amplitude, en de demping in de stopband fluctueert volgens de stijging en daling die de index vereist. (b), (d), (f) en (H) zijn respectievelijk de corresponderende schakelingen van deze laagdoorlaatfilters.
Hoogdoorlaat-, banddoorlaat- en bandstopfilters worden doorgaans afgeleid van laagdoorlaatfilters door middel van frequentietransformatie.
Het filter voor de werkparameters wordt nauwkeurig ontworpen met behulp van de synthesemethode, rekening houdend met de eisen van de technische indicatoren, en levert een filtercircuit op met uitstekende prestaties en een goede prijs-kwaliteitverhouding.
LC-filters zijn eenvoudig te maken, goedkoop, hebben een breed frequentiebereik en worden veel gebruikt in communicatie, instrumentatie en andere gebieden. Tegelijkertijd dienen ze vaak als ontwerpprototype voor vele andere filtertypen.
We kunnen de passieve RF-componenten ook aanpassen aan uw wensen. Ga naar de aanpassingspagina om de gewenste specificaties op te geven.
https://www.keenlion.com/customization/
E-mail:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Geplaatst op: 6 juni 2022
