Tricky Circuit

Фільтр високих частот із резистора й конденсатора

Пропускай швидкі зміни

RC — Resistor Capacitor, резистор–конденсатор: ця пара зменшує повільні зміни й пропускає швидші. Передача — відношення амплітуди вихідної синусоїди до вхідної; герц (Hz) — один цикл за секунду. Нанофарад (nF) — мільярдна частина фарада, мілісекунда (ms) — тисячна частина секунди.

Відкрити інтерактивний дослід

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ

Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.

Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.

Відкрити лабораторію в повному вікні

Чому це працює

Ідеальна усталена синусоїда без навантаження, вихід знімається з резистора. Передача стосується амплітуди, а не потужності; перехідні процеси запуску й сталої напруги виключені.

R — опір, C — ємність, f — частота сигналу, fc — частота зрізу. fc = 1/(2πRC); передача = f/√(f² + fc²); стала часу τ = RC. На зрізі передача близько 70.7%, а не нуль.

Складність
  1. Збери · Збери

    Увімкни 10 kΩ, 100 nF і 100 Hz. Отримай передачу близько 53.2%.

    Потрібна підказка?

    R = 10 kΩ; C = 100 nF; f = 100 Hz → 53.2%

  2. Досліди · Зміни одну величину

    За 10 Hz підбери R і C для передачі не більше 10%.

    Потрібна підказка?

    R = 10 kΩ; C = 100 nF; f = 10 Hz → 6.27%

  3. Розв’яжи · Розв’яжи завдання

    За 1000 Hz отримай передачу не нижче 98% і зріз між 150 та 170 Hz.

    Потрібна підказка?

    R = 10 kΩ; C = 100 nF; f = 1000 Hz → 98.76%

Додаткові матеріали та картки схем

Пропускай швидкі зміни

Корисна закономірність

У фільтрі низьких частот резистор стоїть послідовно, а конденсатор з’єднаний з 0 V. Поміняй їх місцями, залишивши вихід на нижній деталі: отримаєш цей фільтр високих частот, конденсатор послідовно й резистор до 0 V.

За межами моделі

Збільшення R чи C знижує зріз. За тієї самої вхідної частоти цей фільтр пропускає більшу амплітуду.

Помилка, якої варто уникати

Послідовний конденсатор не однаково пропускає будь-які зміни: повільні сигнали можуть сильно пригнічуватися.

R подвоїли, C і частота сигналу незмінні. Передача фільтра високих частот…

  1. зросте
  2. зменшиться
  3. стане рівно 100%
Читати далі

Зріз зменшується вдвічі. Той самий сигнал далі вище зрізу, тож його амплітуда послаблюється менше.

ti.com