Passivfilter, auch als LC-Filter bekannt, ist eine Filterschaltung aus Induktivität, Kapazität und Widerstand, die eine oder mehrere Harmonische herausfiltern kann. Die gebräuchlichste und benutzerfreundlichste passive Filterstruktur besteht darin, Induktivität und Kapazität in Reihe zu schalten, wodurch ein niederohmiger Bypass für die Hauptharmonischen (3., 5. und 7.) gebildet werden kann. Einfach abgestimmte Filter, doppelt abgestimmte Filter und Hochpassfilter sind allesamt passive Filter.
Vorteil
Passive Filter haben die Vorteile einer einfachen Struktur, niedriger Kosten, hoher Betriebszuverlässigkeit und niedriger Betriebskosten. Sie werden immer noch häufig zur Oberschwingungsregelung eingesetzt.
Einstufung
Die Eigenschaften des LC-Filters müssen den angegebenen technischen Indexanforderungen entsprechen. Diese technischen Anforderungen betreffen in der Regel die Arbeitsdämpfung im Frequenzbereich, die Phasenverschiebung oder beides. Manchmal werden auch Anforderungen an das Zeitverhalten im Zeitbereich gestellt. Passive Filter lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: abgestimmte Filter und Hochpassfilter. Je nach Entwurfsmethode kann zwischen Bildparameterfiltern und Arbeitsparameterfiltern unterschieden werden.
Abstimmfilter
Das Abstimmfilter umfasst ein Einzelabstimmfilter und ein Doppelabstimmfilter, die eine (Einzelabstimmung) oder zwei (Doppelabstimmung) Harmonische herausfiltern können. Die Frequenz der Harmonischen wird als Resonanzfrequenz des Abstimmfilters bezeichnet.
Hochpassfilter
Hochpassfilter, auch als Amplitudenreduzierungsfilter bekannt, umfassen hauptsächlich Hochpassfilter erster Ordnung, Hochpassfilter zweiter Ordnung, Hochpassfilter dritter Ordnung und Filter vom Typ C, die verwendet werden, um Harmonische unter einer bestimmten Frequenz, die als Grenzfrequenz des Hochpassfilters bezeichnet wird, deutlich zu dämpfen.
Bildparameterfilter
Der Filter wird basierend auf der Theorie der Bildparameter entworfen und implementiert. Dieser Filter besteht aus mehreren Basisabschnitten (oder Halbabschnitten), die gemäß dem Prinzip der gleichen Bildimpedanz an der Verbindung kaskadiert sind. Der Basisabschnitt kann entsprechend der Schaltungsstruktur in feste K-Typ- und m-abgeleitete Typen unterteilt werden. Am Beispiel eines LC-Tiefpassfilters steigt die Sperrdämpfung des festen K-Typ-Tiefpass-Basisabschnitts monoton mit zunehmender Frequenz an; der m-abgeleitete Tiefpass-Basisknoten weist bei einer bestimmten Frequenz im Sperrbereich eine Dämpfungsspitze auf, und die Position der Dämpfungsspitze wird durch den m-Wert im m-abgeleiteten Knoten gesteuert. Bei einem Tiefpassfilter, das aus kaskadierten Tiefpass-Basisabschnitten besteht, ist die inhärente Dämpfung gleich der Summe der inhärenten Dämpfungen jedes Basisabschnitts. Wenn die Innenimpedanz und die Lastimpedanz der an beiden Enden des Filters abgeschlossenen Stromversorgung gleich der Bildimpedanz an beiden Enden sind, sind die Arbeitsdämpfung und die Phasenverschiebung des Filters gleich ihrer Eigendämpfung bzw. Phasenverschiebung. (a) Das gezeigte Filter besteht aus einem festen K-Abschnitt und zwei m abgeleiteten Abschnitten in Kaskade. Z π und Z π m sind die Bildimpedanz. (b) Ist seine Dämpfungsfrequenzkennlinie. Die Positionen der beiden Dämpfungsspitzen /f ∞ 1 und f ∞ 2 im Sperrbereich werden jeweils durch die m-Werte der beiden m abgeleiteten Knoten bestimmt.
Ebenso können Hochpass-, Bandpass- und Bandsperrfilter aus entsprechenden Grundabschnitten zusammengesetzt sein.
Die Bildimpedanz des Filters kann nicht im gesamten Frequenzband dem reinen Widerstandsinnenwiderstand der Stromversorgung und der Lastimpedanz entsprechen (im Sperrbereich ist der Unterschied größer), und die Eigendämpfung und die Arbeitsdämpfung unterscheiden sich im Durchlassbereich erheblich. Um die Realisierung technischer Indikatoren sicherzustellen, ist es normalerweise erforderlich, bei der Konstruktion einen ausreichenden Eigendämpfungsspielraum vorzusehen und die Durchlassbandbreite zu erhöhen.
Betriebsparameterfilter
Dieses Filter besteht nicht aus kaskadierten Basisabschnitten, sondern verwendet Netzwerkfunktionen, die physikalisch durch R, l, C und Gegeninduktivitätselemente realisiert werden können, um die technischen Spezifikationen des Filters genau zu approximieren und realisiert dann die entsprechende Filterschaltung durch die erhaltenen Netzwerkfunktionen. Je nach Approximationskriterien können unterschiedliche Netzwerkfunktionen erhalten und unterschiedliche Filtertypen realisiert werden. (a) Dies ist die Charakteristik des Tiefpassfilters, realisiert durch die Näherung der flachsten Amplitude (Bertowitz-Näherung); der Durchlassbereich ist nahe der Nullfrequenz am flachsten und die Dämpfung steigt monoton an, wenn sie sich dem Sperrbereich nähert. (c) Dies ist die Charakteristik des Tiefpassfilters, realisiert durch die Näherung der gleichen Welligkeit (Tschebyscheff-Näherung); die Dämpfung im Durchlassbereich schwankt zwischen Null und der Obergrenze und steigt im Sperrbereich monoton an. (e) Es verwendet eine elliptische Funktionsnäherung, um die Charakteristik des Tiefpassfilters zu realisieren und die Dämpfung weist sowohl im Durchlassbereich als auch im Sperrbereich eine konstante Spannungsänderung auf. (g) Die Charakteristik des Tiefpassfilters wird wie folgt realisiert: Die Dämpfung im Durchlassbereich schwankt mit gleicher Amplitude, und die Dämpfung im Sperrbereich schwankt entsprechend dem vom Index geforderten Anstieg und Abfall. (b), (d), (f) und (h) sind die entsprechenden Schaltkreise dieser Tiefpassfilter.
Hochpass-, Bandpass- und Bandsperrfilter werden üblicherweise durch Frequenztransformation aus Tiefpassfiltern abgeleitet.
Der Arbeitsparameterfilter wird durch die Synthesemethode genau entsprechend den Anforderungen der technischen Indikatoren entworfen und kann eine Filterschaltung mit hervorragender Leistung und Wirtschaftlichkeit erhalten.
LC-Filter sind einfach herzustellen, kostengünstig, verfügen über ein breites Frequenzband und werden häufig in der Kommunikation, Instrumentierung und anderen Bereichen eingesetzt. Gleichzeitig werden sie häufig als Designprototyp für viele andere Filtertypen verwendet.
Wir können die passiven HF-Komponenten auch an Ihre Anforderungen anpassen. Sie können die Anpassungsseite aufrufen, um die gewünschten Spezifikationen anzugeben.
https://www.keenlion.com/customization/
E-Mail:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Beitragszeit: 06.06.2022
