Các bộ lọc điện tử là một bộ lọc xử lý tín hiệu và chúng có sẵn trong mạch điện hình thức. Chức năng chính của bộ lọc là cho phép thành phần DC của tải của bộ lọc & chặn thành phần AC của đầu ra của bộ chỉnh lưu. Do đó đầu ra của mạch lọc sẽ là điện áp một chiều ổn định. Việc thiết kế một mạch lọc có thể được thực hiện bằng cách sử dụng cơ bản Linh kiện điện tử như điện trở, tụ điện và cuộn cảm . Cuộn cảm bao gồm một thuộc tính giống như nó chỉ cho phép các tín hiệu DC cũng như các khối AC. Tương tự, đặc tính của tụ điện là chặn tín hiệu DC và cung cấp tín hiệu AC. Về cơ bản, bộ lọc điện tử loại bỏ các thành phần tần số không cần thiết khỏi tín hiệu mà chúng tôi đã áp dụng và cải thiện các thành phần cần thiết như tích cực / thụ động, tương tự / kỹ thuật số, HPF , LPF, BPF , BSF, lấy mẫu / thời gian liên tục, tuyến tính / không tuyến tính, IIR / FIR, v.v. Có một số bộ lọc quan trọng như bộ lọc cuộn cảm, bộ lọc pi, bộ lọc tụ điện và bộ lọc LC.
Bộ lọc Pi là gì?
Bộ lọc Pi là một loại bộ lọc trong đó có một khối hai cổng, ba đầu cuối bao gồm ba phần tử trong đó mỗi phần tử bao gồm hai đầu cuối: Phần tử đầu tiên được kết nối qua i / p đến đầu cuối GND, thiết bị đầu cuối thứ hai được kết nối qua các đầu cuối từ i / p đến o / p và phần tử thứ ba được kết nối qua các thiết bị đầu cuối từ o / p đến GND. Mô hình của mạch sẽ giống như một ký hiệu ‘Pi’. Các phần tử được sử dụng trong mạch là tụ điện và một cuộn cảm.
Tầm quan trọng của bộ lọc Pi
Tầm quan trọng của bộ lọc là đạt được điện áp DC không gợn sóng. Về cơ bản, bộ lọc hiệu quả trong khi loại bỏ các gợn sóng AC khỏi điện áp o / p của bộ chỉnh lưu. Tuy nhiên, bộ lọc Pi hiệu quả hơn trong khi loại bỏ các gợn sóng vì nó bao gồm một tụ điện bổ sung trên khu vực đầu vào của mạch.
Thiết kế / Mạch lọc Pi
Thiết kế mạch lọc pi được hiển thị bên dưới. Mạch này được thiết kế với hai tụ lọc là C1 và C2 và một cuộn cảm được đề cập bằng chữ ‘L’. Ba thành phần này được sắp xếp dưới dạng chữ cái Hy Lạp pi. Đây là lý do mà mạch được đặt tên là bộ lọc pi. Ở đây C1 được kết nối qua o / p của bộ chỉnh lưu. ‘L’ được kết nối trong chuỗi & ‘C2’ được kết nối trên tải. Chỉ một phần của bộ lọc được hiển thị tuy nhiên nhiều phần bằng nhau thường được sử dụng để tiến hành hoạt động làm mịn.
bộ lọc pi
Bộ lọc Pi hoạt động
Đầu ra của bộ chỉnh lưu được áp dụng trên các cực đầu vào của bộ lọc như 1 & 2. Hoạt động lọc của ba thành phần này trong mạch lọc được thảo luận dưới đây.
Các tụ lọc đầu tiên (C1) cung cấp điện kháng nhỏ về phía a.c. thành phần của đầu ra o / p bộ chỉnh lưu vì nó cung cấp điện kháng không giới hạn về phía một chiều. thành phần. Vì vậy, tụ điện C1 tránh được một lượng điện xoay chiều đáng kể. trong khi thành phần d.c. thành phần duy trì hành trình của nó về phía cuộn cảm ‘L’
Các sặc (L) cung cấp điện trở gần như bằng không cho điện một chiều. thành phần và điện trở cao đối với a.c. thành phần. Do đó, nó cho phép thiết bị d.c. thành phần để cung cấp thông qua nó, trong khi a.c không thiên vị. thành phần có thể bị chặn.
Các tụ lọc thứ hai (C2) tránh a.c. thành phần mà cuộn cảm không chặn được. Do đó, đơn giản là d.c. thành phần hiển thị trên tải.
Nét đặc trưng
Các đặc điểm của bộ lọc Pi là tạo ra một điện áp o / p cao trên các cống có dòng điện nhỏ. Trong các bộ lọc này, hoạt động lọc chính có thể đạt được thông qua tụ điện trên C1input. Các gợn sóng xoay chiều còn lại được lọc qua một tụ điện và cuộn dây thứ hai.
Điện áp cao có thể đạt được ở o / p của bộ lọc vì toàn bộ điện áp đầu vào xuất hiện trên đầu vào của tụ điện C1. Điện áp rơi trên tụ C2 và cuộn cảm là khá nhỏ.
đặc điểm bộ lọc pi
Do đó, đây là lợi ích chính của tụ điện Pi vì nó mang lại độ lợi điện áp cao. Tuy nhiên, đối với điện áp o / p cao, việc điều chỉnh điện áp của bộ lọc pi rất kém. Điều này là do điện áp đầu ra giảm bởi sự gia tăng lưu lượng dòng điện trong toàn bộ tải.
Điện áp của bộ lọc pi có thể được biểu thị bằng
Vr= Tôidc/ 2fc
Khi C = C1 trong bộ lọc pi, thì giá trị RMS của điện áp o / p có thể được biểu thị bằng
Vac rms = Vr/ π√2
Thay thế giá trị của ‘Vr’ trong biểu thức trên
Vac rms = Vr/ π√2 = 1 / π√2 * Idc/ 2fC1 = TôidcXc1√2
Đây, Xc1 = 1/2 ω c1 = 1/4 πfc1
Phương trình trên là điện kháng của tụ điện i / p ở độ méo hài bậc 2.
Điện áp gợn sóng có thể đạt được bằng cách nhân Xc2 / XL
Bây giờ V ’ac rms= Vac rmsXc2 / XL = TôidcXc1√2 * Xc2 / XL
Công thức hệ số gợn sóng của bộ lọc pi là
γ = V 'ac rms/ Vdc
= Idc Xc1 Xc2 √2 / VdcXL
= Idc Xc1 Xc2 √2 / Idc XL= Idc Xc1 Xc2√2 / Idc RLXL
= Xc1 Xc2 √2 / RLXL
γ = √2 / RL* 1/2 ω c1 * 1/2 ω c2 * 1/2 ω L
= √2 / 8 ω3C1 C2LRL
Ưu điểm & Nhược điểm
Các Ưu điểm của bộ lọc pi bao gồm những điều sau đây.
- Điện áp đầu ra cao
- Hệ số gợn sóng thấp
- Điện áp nghịch đảo đỉnh (PIV) cao.
Các nhược điểm của bộ lọc pi bao gồm những thứ sau
- Việc điều chỉnh điện áp kém.
- Kích thước lớn
- Trọng lượng
- Đắt
Các ứng dụng
Các ứng dụng của bộ lọc pi bao gồm những điều sau đây.
- Các ứng dụng của bộ lọc pi chủ yếu bao gồm giao tiếp thiết bị để lấy tín hiệu chính xác sau khi điều chế.
- Bộ lọc này chủ yếu được sử dụng để giảm nhiễu trong tín hiệu cũng như đường dây điện.
- Trong giao tiếp, tín hiệu có thể được thay đổi thành một số tần số cao. Trong khi đó, ở đầu máy thu, các bộ lọc này được áp dụng để giải điều chế dải tần chính xác.
Vì vậy, đây là tất cả về một cái nhìn tổng quan về số pi bộ lọc . Vì vậy, đây là tất cả về một bộ lọc pi. Mạch lọc được sử dụng để loại bỏ các thành phần xoay chiều trong mạch chỉnh lưu. Nhưng mạch này cho phép các thành phần DC để tải. Mạch này có thể được xây dựng với các thành phần thụ động như điện trở, tụ điện và cuộn cảm . Hoạt động của bộ lọc chủ yếu phụ thuộc vào các đặc tính điện của các thành phần. Trong mạch, một cuộn cảm chặn DC và cho phép AC chạy qua nó trong khi tụ điện chặn DC và cho phép AC. Đây là một câu hỏi cho bạn, tên khác của bộ lọc pi là gì?
