מסנן מעבר פס פסיבי

מסנן מעבר פס פסיבי

מסנן מעבר פס מפריד טווח ספציפי של תדרים מאחרים בתוך קבוצת תדרים מסוימת. ייתכן שחלק מהמעגלים החשמליים המתוחכמים לא ימצאו את זה מתאים לאפשר לתדרים נמוכים מאוד ב-0Hz או לתדרים גבוהים מאוד לעבור דרכם, מסנן מעבר הפס הפסיבי עושה את פונקציות בררנות התדר בהתאם לשילובי נגדים וקבלים בסדרה במעגל שלהם. הם חוסמים גם את התדרים התחתונים וגם את התדרים העליונים מחוץ לטווח הפס הסלקטיבי שלהם. מסננים אלה מורכבים ממסננים נמוכים ומעבר גבוה.

בְּנִיָה

מסנן פס פס טיפוסי יציג שתי רשתות RC כפי שמוצג להלן:

רשת RC אחת משמשת בסדרה, בעוד שרשת RC השנייה משמשת במקביל. ניתן לשלוט על ערכי תדר החיתוך באמצעות ערכי נגד וקבלים המשמשים במעגל מסנן פס מעבר. זה יכול לאפשר טווח רחב של תדרים או טווח צר של תדרים, בהתאם לערכי תדר החיתוך. לכן, טווח ספציפי של תדרי פס פס נקרא רוחב פס.

עקומת תגובת תדר

עקומת תגובת התדר מוצגת להלן. עקומת תגובת התדר מציגה שתי מגבלות תדר חיתוך: מגבלת תדר חיתוך נמוכה fL ומגבלה גבוהה של תדר חיתוך fH. כל התדרים מתחת לתדר החיתוך התחתון fL נחסמים עד שהפלט של מסנן מעבר הפס עולה בשיפוע של 20db/עשור. לאחר מכן, התפוקה מגיעה לערך מרבי של 70.7% ונשארת קבועה עבור טווח ספציפי של תדרים עד שמגיעים לגבול התדר הגבוה יותר של fH. הפלט מתחיל לרדת שוב בשיפוע של -20db/עשור.

הרווח המקסימלי של -3db צוין הן במגמת עלייה והן במגמת ירידה באיור למטה. לכן, הממוצע הגיאומטרי של שתי נקודות התדר הללו מספק את נקודת התהודה או נקודת התדר המרכזית.

תדר תהודה

הממוצע הגיאומטרי של תדירות הניתוק העליונה ותדר הניתוק התחתון מתבטא כך:

fr מציג את התדר המרכזי, בעוד fh מציג את הערך העליון של תדר החיתוך ו-fl מייצג את הערך של תדר החיתוך התחתון.

שינוי שלב

מסנני פס פס הם מסננים מסדר שני. זה אומר נוכחות של שני שילובי אלמנטים פסיביים במעגל שלו. זווית הפאזה עבור מסננים מסדר שני תהיה כפולה מזווית הפאזה של מסנני הסדר הראשון. זה אומר שזווית הפאזה תהיה 180 מעלות במסנן מעבר הפס. שינוי הפאזה הצביע על +90 מעלות עד לתדר מרכז ו-90 מעלות לאחר נקודת התדר המרכזי.

תדרי ניתוק עליונים ותחתונים

ניתן לחשב את ערכי התדר העליון והתחתון בדיוק כמו חישובי התדר במסנני מעבר פס נמוך וגבוה. הביטוי הכללי ניתן על ידי:

דוגמא:

יש לתכנן מסנן פס מעבר המאפשר תדרים בין 5kHz ל-40kHz. בהנחה שהנגדים הם 20kΩ, חשב ערכי קבלים ושרטט את מסנן מעבר הפס הסופי.

שימוש בביטוי כללי של תדר חיתוך עליון ותחתון:

ניתן לחשב את ערך הקבלים הגבוהים באמצעות גבול תדר נמוך יותר:

ניתן לחשב את ערך הקבלים הנמוכים באמצעות מגבלת תדר גבוהה יותר:

סיכום

מסנני פס מעבר עובדים על העיקרון של העברת טווח סלקטיבי של תדרים תוך חסימת כל התדרים הנמוכים או הגבוהים יותר. הם מורכבים הן מרשתות מסנן המעבר הנמוך והן מרשתות המסננים הגבוהות בבנייתן.