Как работают фильтры нижних частот
Точная передача различных радиосигналов предполагает защиту от посторонних помех и различных шумов. Некоторые из помех могут иметь высокую, а другие - низкую частоту. Справиться с первыми могут фильтры низких частот, а со вторыми - высокочастотные фильтры. Оба вида применяются для обработки аудиосигналов и не только.
Алгоритм действия фильтра низких частот
Главный принцип работы заключается в отсечении высоких частот и пропускании только низких. Фильтр в районе частоты среза создает условия, при которых высокие частоты потихоньку слабеют и блокируются. Чем ниже частота среза, тем больше высоких частот будет заблокировано.
При этом способ блокировки высокочастотного сигнала зависит от типа фильтра. Они делятся на индуктивные, емкостные, RC-фильтры.
Если говорить об индуктивных фильтрах, то они работают, как следует из названия, на базе индуктивности, сопротивление которой растет с увеличением частоты. Она работает параллельно нагрузке, отсекая высокочастотные импульсы на выходе. Напряжение индуктивного фильтра на выходе уменьшается с увеличением частоты.
Что касается RC-фильтров, то их действие основывается на соотношении реактивного сопротивления конденсатора от величины частоты. Когда последняя имеет небольшое значение, то сопротивление достаточно велико, частоты проходят по нагрузке. Если же частоты высокие, то сопротивление понижается и большая часть сигнала сбрасывается на резистор, уменьшая сигнал. Резистор в таких фильтрах подключается последовательно, а конденсатор - параллельно нагрузке.
При достижении значений частоты среза амплитуда сигнала уменьшается на 3 дБ, то есть вдвое.
Если речь идет о емкостном фильтре, то в нем применяется конденсатор, чей импеданс снижается с увеличением частотных показателей. Когда конденсатор подключён парралельно к нагрузке, тогда образуется путь низкого сопротивления для высоких частот, эффективно фильтруя их и снижая напряжение к нагрузке. Напряжение падает на подключенный последовательно резистор. При этом реакция емкостного фильтра снижается с частотным ростом.
Когда же необходима быстрая блокировка высоких частот, без постепенного затухания, мооут применяться фильтры второго порядка. Таким образом лучше отсекаются нежелательные частоты. Фильтрации второго порядка можно добиться, если соединить друг за другом, каскадом, два RC-фильтра первого порядка.
Кроме улучшения аудиосигнала фильтры низких частот могут выступать и выпрямителем тока. Также они нашли применение в системах передачи сигнала, подавляя высокочастотные помехи, ограничивая область подачи сигнала.
Еще без них не обойтись и в радиопередатчиках. Они позволяют блокировать гармоническое излучение, предупреждая помехи остальным каналам связи.
Но спектр применения фильтров высоких частот не ограничивается только аудио- и радиосигналами. Они отлично справляются шумоподавлением и сжатием изображений без потери последних в качестве, созданим визуальных эффектов.
Не знаете, где приобрести смеситель частоты и другое оборудование? Обращайтесь к нам.