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.
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.
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
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%
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%
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…
- зросте
- зменшиться
- стане рівно 100%
Читати далі
Зріз зменшується вдвічі. Той самий сигнал далі вище зрізу, тож його амплітуда послаблюється менше.