નિષ્ક્રિય એલસી-ફિલ્ટર્સ (LPF અને HPF) ના નિર્માણનો સામાન્ય સિદ્ધાંત
જ્યારે સર્કિટમાં ચોક્કસ આવર્તન સ્પેક્ટ્રમ સાથે વૈકલ્પિક પ્રવાહોને દબાવવા જરૂરી હોય છે, પરંતુ તે જ સમયે આ સ્પેક્ટ્રમની ઉપર અથવા નીચે ફ્રીક્વન્સીઝ સાથે અસરકારક રીતે પ્રવાહ પસાર કરે છે, ત્યારે પ્રતિક્રિયાશીલ તત્વો પર નિષ્ક્રિય એલસી ફિલ્ટર ઉપયોગી થઈ શકે છે - લો-પાસ ફિલ્ટર લો-પાસ ફિલ્ટર (જો જરૂરી હોય તો સેટની નીચેની આવર્તન સાથે ઓસિલેશનનો અસરકારક માર્ગ) અથવા ઉચ્ચ-પાસ ફિલ્ટર એચપીએફ (જો જરૂરી હોય તો, સેટ કરતાં વધુ આવર્તન સાથે ઓસિલેશનનો અસરકારક માર્ગ).
આ ફિલ્ટર્સના નિર્માણનો સિદ્ધાંત એસી સર્કિટ્સમાં અલગ રીતે વર્તવા માટે ઇન્ડક્ટર અને કેપેસિટરના ગુણધર્મો પર આધારિત છે.
તે જાણીતું છે કે પ્રેરક પ્રતિકાર કોઇલ તે તેના દ્વારા વહેતા પ્રવાહની આવર્તન સાથે સીધા પ્રમાણસર છે, તેથી, કોઇલમાંથી વહેતા પ્રવાહની આવર્તન જેટલી વધારે છે, તેટલી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલતા તે આ વર્તમાન પ્રદર્શિત કરે છે, એટલે કે, તે વધુ આવર્તન પર વૈકલ્પિક પ્રવાહોને વધુ ધીમું કરે છે અને ઓછી આવર્તન પર વધુ સરળતાથી પ્રવાહ પસાર કરે છે.
કન્ડેન્સર - તેનાથી વિપરીત, વર્તમાનની આવર્તન જેટલી વધારે છે, આ વૈકલ્પિક પ્રવાહ તેના દ્વારા વધુ સરળતાથી પ્રવેશ કરે છે, અને પ્રવાહની આવર્તન ઓછી હોય છે, આ કેપેસિટર વર્તમાનમાં અવરોધ વધારે છે. યોજનાકીય રીતે, લો-પાસ અને હાઇ-પાસ ફિલ્ટર્સ એલ-આકારના, ટી-આકારના અને યુ-આકારના (મલ્ટિ-જંકશન) છે.
એલ આકારનું એલસી ફિલ્ટર
L-આકારનું ફિલ્ટર એ પ્રાથમિક ઇલેક્ટ્રોનિક ફિલ્ટર છે જેમાં ઇન્ડક્ટન્સ Lની કોઇલ અને કેપેસીટન્સ Cનું કેપેસિટર હોય છે. આવા સર્કિટની ફ્રીક્વન્સી રિસ્પોન્સ એ બિંદુની તુલનામાં બે તત્વો (L અને C) ના જોડાણના ક્રમ પર આધાર રાખે છે. ફિલ્ટર કરેલ સિગ્નલ લાગુ કરવામાં આવે છે અને L અને C ના મૂલ્યો પર ...
વ્યવહારમાં, L અને C ના મૂલ્યો પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી રેન્જમાં તેમની પ્રતિક્રિયા લોડ પ્રતિકાર કરતા લગભગ 100 ગણી નાની હોય, જેથી ફિલ્ટરની આવર્તન પ્રતિભાવ પર બાદની દાવપેચની અસરને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડવા માટે. .
આવર્તન કે જેના પર ફિલ્ટર પર લાગુ સિગ્નલનું કંપનવિસ્તાર તેના મૂળ મૂલ્યના 0.7 સુધી ઘટી જાય છે તેને કટઓફ આવર્તન કહેવામાં આવે છે. એક આદર્શ ફિલ્ટરમાં બેહદ વર્ટિકલ ડિફ્લેક્શન હોય છે.
તેથી, સિગ્નલ સ્ત્રોત અને તટસ્થ બસના સંદર્ભમાં ઇન્ડક્ટર L અને કેપેસિટર C ના જોડાણના ક્રમના આધારે, તમને હાઇ-પાસ ફિલ્ટર - HPF અથવા લો-પાસ ફિલ્ટર - LPF મળે છે.
વાસ્તવમાં, આ સર્કિટ વોલ્ટેજ વિભાજકો છે, અને વિભાજકના હાથોમાં પ્રતિક્રિયાશીલ તત્વો સ્થાપિત થયેલ છે, જેનો વૈકલ્પિક પ્રવાહનો પ્રતિકાર આવર્તન પર આધારિત છે.
અહીં તમે દરેક ફિલ્ટર તત્વોમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપની સરળતાથી ગણતરી કરી શકો છો, તે ધ્યાનમાં લેતા કે કટઓફ આવર્તન પર, ફિલ્ટર આઉટપુટ પરનો વોલ્ટેજ ડ્રોપ ઇનપુટ વોલ્ટેજ કંપનવિસ્તારના 0.7 જેટલો હોવો જોઈએ.આનો અર્થ એ છે કે રીએજન્ટ્સ વચ્ચેનો ગુણોત્તર 0.3 / 0.7 હોવો જોઈએ - આ ગુણોત્તરના આધારે, ફિલ્ટર બનાવે છે તે વિભાજકની ગણતરી કરવામાં આવે છે.
જ્યારે લોડ સર્કિટ ખુલ્લું હોય છે, લો-પાસ ફિલ્ટર્સમાં, જ્યારે ઇનપુટ સિગ્નલની આવર્તન ફિલ્ટરના એલસી-સર્કિટની રેઝોનન્ટ આવર્તન કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે આઉટપુટનું કંપનવિસ્તાર તીવ્રપણે ઘટવાનું શરૂ કરે છે. હાઇ-પાસ ફિલ્ટર્સમાં, જ્યારે ઇનપુટ સિગ્નલની આવર્તન ફિલ્ટરના એલસી સર્કિટની રેઝોનન્ટ આવર્તનથી નીચે આવે છે, ત્યારે આઉટપુટનું કંપનવિસ્તાર પણ ઘટવાનું શરૂ કરે છે. વ્યવહારમાં, એલસી ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ લોડ વગર થતો નથી.
ટી-આકારનું એલસી ફિલ્ટર
તેની પાછળ જોડાયેલ સંવેદનશીલ સર્કિટ પર ફિલ્ટરની શંટીંગ અસરને નબળી પાડવા માટે, ટી-આકારના ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. અહીં, તેના આઉટપુટની બાજુએ, એલ-કનેક્શનમાં વધારાના પ્રતિક્રિયાશીલ તત્વ ઉમેરવામાં આવે છે.
L-આકારના LC ફિલ્ટર માટે વ્યવહારીક રીતે ગણતરી કરેલ ક્ષમતા અથવા ઇન્ડક્ટન્સને સમાન તત્વોની જોડીના શ્રેણી જોડાણ દ્વારા બદલવામાં આવે છે જેથી તેમનો કુલ પ્રતિકાર આ જોડી દ્વારા બદલવામાં આવેલ ગણતરી કરેલ તત્વની બરાબર હોય (તેઓ ઇન્ડક્ટન્સના બે ભાગ અથવા બે કેપેસિટર, જે ક્ષમતામાં બમણા મોટા હોય છે).
યુ-આકારનું એલસી ફિલ્ટર
એલ-આકારના કનેક્શનમાં વધારાના તત્વ ઉમેરીને, પરંતુ પાછળ નહીં, પરંતુ આગળ, યુ-આકારનું ફિલ્ટર મેળવવામાં આવે છે. આ સર્કિટ ઇનપુટ સ્ત્રોતને વધુ પૂર્વગ્રહ કરે છે. અહીં ઉમેરવામાં આવેલ તત્વ એલ-કનેક્શન (જે ફક્ત બે કેપેસિટીવ તત્વોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે) માટે ગણતરી કરેલ કેપેસીટન્સ કરતાં અડધું છે અથવા બે કોઇલને સમાંતરમાં જોડીને હવે મેળવેલા ઇન્ડક્ટન્સ મૂલ્ય કરતાં બમણું છે.
ફિલ્ટરમાં જેટલા વધુ કનેક્શન્સ હશે, તેટલું વધુ સચોટ ફિલ્ટરિંગ હશે.પરિણામે, લોડના ઉચ્ચતમ કંપનવિસ્તારમાં આવર્તન હશે કે આ ફિલ્ટર માટે તેની રેઝોનન્સ આવર્તનની સૌથી નજીક હશે (શરત એ છે કે જોડાણનો પ્રેરક ઘટક તેના કેપેસિટીવ ઘટકની આ આવર્તન સમાન છે), બાકીના સ્પેક્ટ્રમ દબાવવામાં આવશે.
મલ્ટી-લેવલ ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ ઘોંઘાટીયા સિગ્નલથી ઇચ્છિત આવર્તનના સિગ્નલને ખૂબ જ ચોક્કસ રીતે અલગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. જો કટ-ઓફ આવર્તન પર કંપનવિસ્તાર પ્રમાણમાં નાનું હોય, તો પણ બાકીની રેન્જ ફિલ્ટર ટેપ્સની સામાન્ય અસર દ્વારા દબાવવામાં આવશે.