Transcript mod6 3 - DeDS.nl

Filters
Toepassingen RC en RL
schakelingen
Terminologie filters
Doel filteren
Gelijkspanning onderdrukken
• Koppeling bij versterkertrappen
Wisselspanning onderdrukken
• Afvlakking gelijkgerichte wisselspanning
Een frequentieband onderdrukken
• Ruis er uit filteren
Een frequentie doorlaten
• Afstemmen radio
Diode
Meest simpele manier van filteren
Laat slechts een stroomrichting door
• Stroom van Anode naar Kathode door
• Stroom van Kathode naar Anode sperren
Eigenschappen
• Maximale stroom
• Maximale spanning in sperrichting
• Overgangstijd van geleiding naar sper
Filter typen
Bandbreedte
Tweepolen
Twee aansluitklemmen (simpele filters)
Type
• Weerstand
• Condensator
• Spoel
Schakeling
• Parallel
• Serie
Kantelfrequentie
Kantelfrequentie
•X=R
• X afhankelijk van f
• R onafhankelijk van f
Schakeling
• Serie => Element met hoogste impedantie
bepaald impedantie gedrag
• Parallel => Element met laagste impedantie
bepaald impedantie gedrag
Kantelfrequentie
Weerstand en Condensator
•
Xc 
1
2 f  C
=>
fk 
Weerstand en Spoel
•
X
L
 2 f
=>
L
1
2 R  C
fk 
Condensator en Spoel
•
fk 
R
2  L
1
2 
L C
RC-serieschakeling
Bij lage frequenties XC zeer groot t.o.v. R
• Lage frequenties => Z = XC
Bij hoge frequenties XC zeer klein t.o.v. R
• Hoge frequenties => Z = R
In overgangsgebied Z bepaald door R en XC
• Bij kantelfrequetie => Z = 1,4 x R
RC-parallelschakeling
Bij lage frequenties XC zeer groot t.o.v. R
• Lage frequenties => Z = R
Bij hoge frequenties XC zeer klein t.o.v. R
• Hoge frequenties => Z = XC
In overgangsgebied Z bepaald door R en XC
• Bij kantelfrequetie => Z = 0,7 x R
LR-serieschakeling
Bij lage frequenties XL zeer klein t.o.v. R
• Lage frequenties => Z = R
Bij hoge frequenties XL zeer groot t.o.v. R
• Hoge frequenties => Z = XL
In overgangsgebied Z bepaald door R en XL
• Bij kantelfrequetie => Z = 1,4 x R
RL-parallelschakeling
Bij lage frequenties XL zeer klein t.o.v. R
• Lage frequenties => Z = XL
Bij hoge frequenties XL zeer groot t.o.v. R
• Hoge frequenties => Z = R
In overgangsgebied Z bepaald door R en XL
• Bij kantelfrequetie => Z = 0,7 x R
Seriekring
Condensator in serie met spoel (met
verliesweerstand RS)
Bij eigenfrequentie schakeling is Z
minimaal
•
f
0

1
2 
L C
=>
Z0 = RS
Eigenschappen seriekring
Bij de eigenfrequentie heffen de zelfinductie
en de capaciteit elkaar op
Bij frequenties lager dan f0 is de schakeling
capacitief
Bij frequenties hoger dan f0 is de schakeling
inductief
Parallelkring
Condensator parallel met spoel (met
verliesweerstand RS)
Bij eigenfrequentie schakeling is Z
maximaal
1
f 0
•
=>
Z
=
Q
x
X
0
L
2  L  C
• Q is de kwaliteitsfactor v.d. spoel voor de
afstemfrequentie
Eigenschappen filter
Bandsper- of banddoorlaat filter
Bandbreedte (B)
• afstand tussen
punten 0,7 x
impedantie
B 
f
0
Q
Filter
Frequentie afhankelijke versterking
Versterking maximaal 1 (verzwakking)
Versterking uitgedrukt in de verhouding
tussen het ingaande en uitgaande signaal
Frequentiekarakteristiek geeft de
spanningsverhouding t.o.v. de frequentie
RC-laagdoorlaatfilter
Hoge frequentie => C vormt ‘kortsluiting’
Lage frequentie => C vormt ‘onderbreking’
Bij kantelfrequentie is UL/Ui = 0,7 =>
grensfrequentie f  1
g
2  R  C
RC-hoogdoorlaatfilter
Hoge frequentie => C vormt ‘kortsluiting’
Lage frequentie => C vormt ‘onderbreking’
Bij kantelfrequentie is UL/Ui = 0,7 =>
1
grensfrequentie
f 
g
2  R  C