Elektromos szűrők, rádiókészülékek, áramköri ábrák, elektromos oszcillációk és kommunikáció,
Az az elv "minél több, annál jobb" nem mindig igazságos. Magas Q-faktor nem szükséges a hajó számára, mint oszcilláló rendszer. Egyébként kezd el rezonálni hullámok ütközik a billentett, hogy a kiindulási scooping víz jobbra orr temetve víz alatt, és a hasonló kellemetlen jelenség. Következésképpen, a design kontúrok a víz alatti rész hajónak meg kell kísérelnie során nemcsak minimális ellenállást előre mozgás, és általában a része, hanem a maximális gördülési ellenállás. És valóban nagyon magas minőségi tényező nem igényel tavaszi vagy tavaszi felfüggesztést az autó. Tegyük fel, hogy egy pillanatra megegyezik tízével. Ezután az 5 cm-es aszfaltmélységen egy sor kúszón át, az autó akár fél méterre ugorhat! Ez akkor történhet meg, ha a gödrök reszketése a jármű saját rezgéseivel rezonálódni kezd. Hagyjuk az olvasót, hogy értékelje a „varázsa” a meghajtót, de felhívta a figyelmet arra a tényre, hogy az autó felfüggesztése nem tekintik nélkül lengéscsillapítók -Speciális eszközök, amelyek elnyelik a vibrációs energiát és csökkenti a Q a jármű felfüggesztési körülbelül 1. 3. Nos, miután az ilyen " mechanikus "előkészítés, forduljunk az elektronikához. Tegyük fel, hogy át kell adnod az erősítőhöz egy bizonyos hangfrekvenciás tartományt. A jel a rádióból vagy a tunerből származik, amint most már maga a rádió is gyakran hangerősítő nélkül működik. Az átvitelhez nagy sípszó tartozik. A füttyentés természetesen meg kell gyengíteni. Ebben az esetben egy aluláteresztő szűrő segít. Az amplitúdófrekvencia-választja egy nagyon alacsony Q-s, az egységhez közeli áramkör rezonancia görbéjének felel meg. Minden frekvenciát a legalacsonyabb és a rezonanciafrekvenciától a szűrőn keresztül csillapítás nélkül vezetnek át, míg a magasabb frekvenciák csillapodnak. De hogyan csökkenthető az áramkör minőségi tényezője az egységnek? Vegyünk egy nagyon gyenge induktort nagy ohmos ellenállással? Vagy a lemezek között gyenge szigetelésű kondenzátor? Természetesen ez nem a legjobb megoldás. Mert a jel energiája elvész haszontalan tekercsekből vagy dielektromos kondenzátor. Sokkal előnyösebb a teljesítményt az áramkörhöz csatlakoztatni, példánkban - az audiofrekvenciás erősítő bemeneti impedanciájára. Ezután csökken az áramkör minőségi tényezője is. Az oszcillációk felszívódott energiája ott fog járni, ahol erre szükség van. Ez ritka eset, amikor a „farkasok etetik és a juhok biztonságban vannak.”
A felfüggesztés magas színvonala balesetet okozhat
L alakú aluláteresztő szűrő
Az ábra a legegyszerűbb L alakú aluláteresztő szűrő sémáját mutatja. A kondenzátor egy tekerccsel együtt még képez egy rezgőkör, egy bemeneti jel jut, és egy kondenzátort párhuzamosan kapcsolt hasznos teher, ebben a példában, a törés az egyik csatlakozó vezetékek - a bemeneti impedancia a audio erősítő. Nagyon egyszerű kapcsolatokat biztosítunk, amelyek lehetővé teszik a szűrőbe belépő elemek értékének kiválasztását. Az áramkör minőségi tényezőjét, amelyet most a szűrőkapcsolatnak neveznek, a terhelési ellenállás és a kondenzátor vagy tekercs reaktanciájának aránya határozza meg.
Ahhoz, hogy a szűrő hatékonyabbá váljon, több egyszerű kapcsolatot sorolunk sorba. Ne feledje: ha bármilyen folyadékot ki kell szűrnie, a géz vagy a szűrőpapírt két vagy három rétegbe dobja, majd csak tegye bele a tölcsérbe! A szűrő összekötései úgy vannak összekötve, hogy a szomszédos elemek kombinálhatók legyenek. Ez például:
Kiderült az U-alakú kapcsolat. Vagy úgy:
A két félkapcsolat T alakú kapcsolatot képez
T alakú kapcsolatot kaptunk. Mindkettő két L-alakú legegyszerűbb linkből áll. Szóval azt akarom mondani: a gyengülés kétszerese. Ez igaz lesz, de csak akkor, ha a gyengülést decibelben tartják. És ha egyszerűen, ahogy szoktuk, az "időkben"? Például egy olyan jel, amelynek frekvenciája háromszor nagyobb a vágási frekvenciánál, egy egyszerű L alakú kapcsolat gyengül kb. Tízszer. És két link, gondolom, húszszer? Semmi sem száz! A K egységek átviteli együtthatóit megszorozzák. De e számok logaritmusainak össze kell hangolódniuk. Ezért a rádiós mérnökök olyanok, mint a decibelek csillapításának vagy amplifikálásának logaritmikus egysége (dB). A decibelben kétféle mennyiség arányát lehet mérni, például a szűrő kimeneti feszültségének arányát az első bemenethez viszonyítva, a reláció
De a kimeneti feszültség és a bemeneti feszültség aránya a szűrő átviteli együtthatója! A példánkban az L-alakú kapcsolat ez - 20 dB, és két L-alakú egységek sorosan, azaz a P vagy T-alakú kapcsolat, - .. 40 dB. A mínusz jel azt jelzi, hogy a jel attenuált (erősítés esetén pluszjel). Amint látja, egy decibel egység valóban nagyon kényelmes, és teljes mértékben értékelni kell, csak hozzá kell szokni. Azok a személyek, akik tudják, hogyan használják a logaritmikus uralkodót, ritkán lemondanak róla, és csak a pontos számítások elvégzésére használják a számológépet. A számok a sorban ábrázoltuk logaritmikus skálán, így a szorzás vagy osztás két szám elegendő összeadást vagy kivonást szegmensek hossza a megfelelő sorban ezeket a számokat. A vonalzó pontosságot nyújt a számításoknál, amelyek nem 1% -nál rosszabbak. Szükség esetén a logaritmus táblázatokat pontosabban használják. Azt mondják egy szokatlan emberről, aki versenytársa a számológépnek a sok értékes számok megszorzásával. Ő titkot azzal a ténnyel magyarázható, hogy miután megtanulta az asztal logaritmus helyett szorzással egy pillanatra megjelenik a szem előtt nagy számban. Egy logaritmikus vonalzó vagy logaritmus táblák segítségével nagyon kényelmes a két szám arányú decibelben történő lefordítása. Sok olvasó valószínűleg hallotta, hogy a hangerőt a decibelben mérik, és most már meglepődnek a bevezetett definíció olvasása után. Itt nincs ellentmondás. Szigorúan véve, ez nem mérhető decibelben a hangerőt, és az arány az igazi ereje hangot a hang intenzitása megfelel a küszöböt érzékenysége az emberi fül. Például a zenekar hangerejét +60 dB-re becsülik, és a sugárhajtású motor zúgása + 120 dB. Ez azt jelenti, hogy az amplitúdó a rezgéseket az első esetben egy ezer, a második egymilliószor több, mint a küszöb. Még csak meglepődik az emberi fül rendkívüli képessége, hogy olyan hatalmas hanghatást érzékeljen! Valóban, ha az amplitúdó a rezgések, amelyek különböznek a 120 dB, különbözik egy millió alkalommal, a teljesítmény arányos a tér az amplitúdó, 1012-szer.
A térfogatot decibelben mérjük
De vissza a szűrőkhöz. További hivatkozások hozzáadása esetén a frekvencia-válasz igen meredek cseppjét kiszűrő szűrőt hozhat létre, és kiválaszthat egy gyenge hasznos jelet egy nagyon erős beavatkozás ellen.
A többcsatornás aluláteresztő szűrők amplitúdófrekvencia-jellemzői
Tegyük fel, hogy egy szúnyog gyenge csörömpölését kell elosztani a sugárhajtású motor zúgásának hátterében. Ezek a hangjelek már mikrofon segítségével elektromos jelekké alakulnak át. Szüksége van egy olyan szűrőre, amely magas frekvenciákat (squeaks) ad, és csökkenti az alacsony frekvenciákat (ordít). Már ismertünk, hogy az aluláteresztő szűrőt módosítani kell - a kondenzátorok telepítésére szolgáló tekercsek helyett, és a kondenzátorok tekercs helyett. Szerezzen be egy magas áteresztő szűrőt. Itt találhatók az ilyen szűrők P- és T-alakú kapcsolatait.
Van egy másikfajta szűrő, amelyet széles körben használnak rádióvevők, sávszűrők. Az a tény, hogy egy egyszerű oszcilláló áramkör nem túl jó a kívánt rádióállomás jelkivételéhez. Végül is a hurok sávszélességében meg kell adnia a vett jel mind a hordozót, mind az oldalsávokat. Ez azt jelenti, hogy a sávszélesség nem lehet kevesebb, mint 6,12 kHz. De az állomás mellett szomszédosaknak kell lenniük, és a vivőfrekvenciák szétválasztása mindössze 9 kHz a hosszú és közepes hullámsávokban. Egy meghatározott hurok a megadott sávszélességgel nagyon kevéssé enyhíti a szomszédos állomások jelét. A helyzet legegyszerűbb módja két oszcillációs áramkör összekapcsolása egymással.
High-pass szűrők
Kettős körű sávszűrő
Ha két tekercs áramköröket elhelyezni elég közel egymáshoz, a részét a mágneses fluxus az egyik tekercs tekercsek metszi egymást, és oszcilláció energiát ad át az áramkör az áramkör. Ebben az esetben azt mondják, hogy a kontúrok csatlakoztatva vannak. Most már tudjuk, hogy nem egy húr, és a mágneses mező tekercseket. A jel az egyik áramkörre kerül, és eltávolítják a másikból. Mivel a kommunikációs áramköröket rezonáns frekvencia változást mutatott: az egyik elesik, a másik felemelkedik, és ez a változás a nagyobb, annál erősebb a kapcsolat. Egy bizonyos értéket a kommunikáció az úgynevezett kritikus frekvencia eltolódás nagyobb lesz, mint a szélessége a rezonancia görbe az egyes áramkörök. Ebben az esetben, a teljes rezonancia görbe a két áramkör szerez egy jellegzetes „kettős-púp” alakú. És ha több áramkört csatlakoztat? A rezonancia görbe még közelebb áll a kívánt téglalap alakú görbéhez. Amikor a hurok nagyobb, mint a kritikus teljes frekvenciamenet lesz sok „gurítódombjait”, hány áramkört tartalmazza a sávszűrő (próbálja elképzelni multihump teve!). Az ilyen szűrők nevezzük szűrők koncentráljuk tenyésztés, rövidítve FSS igen gyakran használják a rádióvevők minden fokozat komplexitás.
A sávszűrőkben nemcsak párhuzamos oszcillációs áramkörök, hanem egymást követő rendszerek is létrehozhatók. Az ábra bemutatja a rendszerüket. Ha a rezonáns frekvencián a párhuzamos oszcilláló áramkör ellenállása maximális, akkor a soros ellenállás minimális. Itt a kondenzátor és a tekercs reaktancia kompenzálják egymást, és csak a tekercshuzal kis aktív ellenállása marad. Amikor a frekvencia eltér a rezonanciától, a sorozat áramkörének reaktanciája meredeken emelkedik. Az ábra egy U-alakú sávszűrő egyik kapcsolójának diagramját mutatja, amely mind párhuzamos, mind soros áramkört használ. Mindhárom áramkör azonos frekvenciára hangolódik, ami a szűrő sávszélességének átlagos frekvenciája.
Párhuzamos és sorozatú oszcilláló áramkörök
Szalagszűrő és jellemzői
Végül csak a modern elektronikai kvarc és piezokerámiás szűrők egyik "kiemeléséről" van szó. A szűrő oszcilláló áramkörei kvarc kristályokkal helyettesíthetők, amelyek kiváló rezonátorok. A szűrő csak ennek előnyeit élvezheti. A kvarcszűrő lehetővé teszi, hogy szinte ideális frekvencia-választ kapjon, szögletes alakban négyszögletes formában. Még 1-es és tíz megahertz nagyságrendű nagyon magas frekvenciánál is, a kvarcszűrők sávszélessége csak néhány kilohertz lehet. Ez a kvarcrezonátorok kiváló minősége. A hagyományos LC-áramkörökkel ilyen eredmények nem érhetők el. A kvarcszűrőket széles körben használják a kiváló minőségű rádiókommunikációs berendezésekben.
Alacsonyabb frekvenciákon a rezonátorokat használják, amelyek olcsóbbak és rosszabb minőségűek. Mesterséges piezokerámiából készülnek. Sok hordozható rádiók telepített vosmirezonatorny piezokerámialemez kiválasztási szűrőt középre (PF1P) séma megjelenése, amelyeket az ábrán látható. És ez nem hiábavaló az előlapon a vevő ezzel a szűrővel levelet a „nagy szelektivitás”. Crystal és piezokerámialemez szűrők nagy jövő, hiszen minden üregek a szűrő lehet végezni egyetlen chip ugyanazt a technológiát, mint a termelés integrált áramkörök. Épített így úgynevezett monolitikus szűrők, ezzel hangsúlyozva, hogy a szűrő már nem tartalmazza az egyes elemeket, és egy darabból van kialakítva.
Egy másik érdekes és ígéretes fajta monolitikus szűrők keletkeztek kapcsolatban a fejlesztési eszközök alapján felületi akusztikus hullámok, rövidítve felületaktív anyagok. Ez az, ami az. „Dobott köveket a tóba, nézni a körök által alkotott őket” - mondta Kozma rúd. Egy követ dobott a víz felszínén hullámok eltérnek. Hasonlóképpen, a felszínen a piezo-kristály hullámok eltér a pontot, ahol a hullámok izgatott. A hullám terjedési sebessége több kilométer másodpercenként, ez csak attól függ, a rugalmas anyag tulajdonságait és a hullámhossz a rádiófrekvenciák milliméterben mérik. Ha feltöltött egy sorban több izgalmas elektródák, meg kell jegyezni, az interferencia hullámok által kibocsátott mindegyik. Comb elektródák az ábrán látható, termel egy hullám a nyíl irányában csak abban az esetben, ha a távolság az elektródák között egy fél hullámhossz. A hullám hossza függ a frekvenciája a meghajtó jelet, ezért a gerjesztő hullám csak egy adott frekvencián. Hasonlóképpen, az elektródák fogadó tömbje is működik. Ez megfelel a hullámok csak egy jól meghatározott hosszúságú, vagyis az egyik, amelyben a gerjesztés az elektródák zajlik ugyanabban a fázisban. A piezoelektromos lemez két pár fésűs elektródok képez hangolt szűrő egy adott frekvenciájú. Megváltoztatva a geometriai méretei és konfigurációja az elektródák a kívánt szűrési paraméterek: .. A hangolási frekvencia sávszélesség, stb SAW szűrők már széles körben használják a rádiós kommunikációt. A szakmai felszerelések, tudják, például kap egy 3 kHz sávszélességen frekvencián több tíz megahertz. Ezeket a szűrőket alkalmaztuk az új generációs televíziókban. Ott vannak több szélessávú sávszélessége több megahertz.
Gerjesztés SAW rács elektródák (jelek „+” és „-” jelöli a pillanatnyi polaritása a feszültség a fél periódus a polaritás megfordul, és a hullámhegyek kerül sor árkok)
Most már tudjuk, hogy a szűrők segítségével számos, különböző elektromos oszcilláció közül választhat, amely csak bizonyos, szükséges számunkra. Ez a feladat kiemelkedően fontos a rádióvevőben, a televízióban, a többcsatornás kommunikációs eszközökben és sok más eszközben. A szakértők szerint a szűrők a jelek frekvenciaválasztását hajtják végre. De mielőtt elkülönítené a kívánt frekvenciájú jeleket, ismernie kell ezt a frekvenciát, és képesnek kell lennie arra, hogy mérje, és ehhez mérőeszközre van szüksége.
Monolitikus szalagszűrő felületaktív anyaghoz