Bộ lọc thông thấp được sử dụng để loại bỏ các tín hiệu cao tần không mong muốn từ tín hiệu đầu vào. Bộ lọc thông thấp có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng cũng như giảm nhiễu và giảm thời gian xử lý. Bộ lọc thông thấp cũng được sử dụng trong một số hệ thống điện tử, điện thoại di động, hệ thống giải mã âm thanh và nhiều ứng dụng khác. Để hiểu rõ hơn về bộ lọc thông thấp hay mạch lọc thông thấp. Hãy theo chân Giải pháp âm học tìm hiểu ngay sau đây.
Bộ lọc thông thấp là gì?
Bộ lọc là gì?
Trong nhiều ứng dụng thực tế của các mạch phức tạp, có thể tồn tại nhiều sự kết hợp khác nhau của dòng điện trực tiếp, tần số thấp, tần số âm thanh và tần số vô tuyến. Thường thì cần phải có một phương tiện để tách các dòng điện thành phần này tại bất kỳ điểm mong muốn nào. Một thiết bị điện để hoàn thành việc tách biệt này được gọi là bộ lọc.
Mạch lọc bao gồm điện cảm, điện dung và điện trở được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp, tùy thuộc vào mục đích. Nó có thể được thiết kế sao cho nó sẽ tách dòng điện xoay chiều khỏi dòng điện một chiều, hoặc để nó sẽ tách dòng điện xoay chiều của một tần số (hoặc một dải tần số) khỏi các dòng điện xoay chiều khác có tần số khác nhau.
Việc sử dụng điện trở tự nó trong các mạch lọc không cung cấp bất kỳ hành động lọc nào, bởi vì nó chống lại dòng chảy của bất kỳ dòng điện nào bất kể tần số của nó. Những gì nó làm, khi được kết nối nối tiếp hoặc song song với cuộn cảm hoặc tụ điện, là giảm “độ sắc nét” hoặc độ chọn lọc của bộ lọc. Do đó, trong một số ứng dụng cụ thể, điện trở có thể được sử dụng kết hợp với điện cảm hoặc điện dung để cung cấp hành động lọc trên một dải tần số rộng hơn.
Các mạch lọc có thể được chia thành bốn loại chung: bộ lọc thông thấp, thông cao, thông dải và bộ lọc từ chối băng tần.
rong các ứng dụng như vậy, nơi dòng điện có các thành phần tần số khác nhau, bộ lọc thường cần chấp nhận hoặc từ chối một tần số hoặc một nhóm tần số. Bộ lọc điện tử có thể truyền các thành phần tần số cao hơn sang tải hoặc đến mạch tiếp theo được gọi là bộ lọc thông cao. Một bộ lọc thông thấp có thể được sử dụng để truyền các thành phần tần số thấp hơn.
Bộ lọc thông thấp?
Bộ lọc thông thấp được hiểu là bộ lọc thông thấp truyền phần lớn các tần số thấp sang mạch tiếp theo và từ chối hoặc làm suy giảm các tần số cao hơn. Đôi khi nó được gọi là bộ phân biệt tần số cao hoặc bộ suy giảm tần số cao.
Bộ lọc thông thấp được sử dụng rộng rãi trong việc xử lý tín hiệu như xử lý âm thanh và hình ảnh. Trong xử lý âm thanh, bộ lọc thông thấp có thể được sử dụng để giảm thiểu tiếng ồn hoặc loại bỏ các tần số cao không mong muốn. Trong xử lý hình ảnh, bộ lọc thông thấp có thể được sử dụng để giảm nhiễu hoặc làm mịn hình ảnh.
Có thể phân loại bộ Lộc thành hai loại: bộ lọc lý tưởng và bộ lọc thực tế. Bộ lọc thông thấp lý tưởng có phản hồi phẳng, với độ suy giảm bằng không cho tất cả các tần số vượt qua ngưỡng cắt và suy hao vô hạn cho các tần số bị chặn. Tuy nhiên, trong thực tế, phản hồi của bộ lọc thông thấp thường là hơi cong do sự xuất hiện của các thành phần không lý tưởng được sử dụng để tạo ra bộ lọc.
Phân loại bộ lọc thông thấp
Bộ lọc thông thấp thụ động
Mạch đầu tiên chúng ta sẽ phân tích là mạch của bộ lọc thông thấp RC, như thể hiện trong hình trên. Trước khi bắt đầu phân tích toán học, chúng ta có thể suy ra một số tính chất điện bằng cách kiểm tra trực quan mạch.
Nếu điện áp được áp dụng có tần số rất thấp, phản ứng của C sẽ rất cao so với R và C có thể được coi là một mạch hở. Do đó, ở tần số thấp, điện áp đầu vào Vin sẽ xuất hiện hầu như không suy giảm ở đầu ra. Do đó, chúng tôi có tên là bộ lọc thông thấp. Khi tần số đầu vào tăng lên, phản ứng XC trở nên nhỏ hơn, khiến đầu vào ngày càng suy giảm. Ở tần số cao vô hạn, XC = 0 và do đó điện áp đầu raVout = 0.
Để phân tích mạch bằng toán học, chúng ta sẽ sử dụng mối quan hệ chia điện áp và viết.
Tuy nhiên, chúng tôi sẽ giải quyết tỷ lệ Vout so với Vin, vì chúng tôi thường muốn thể hiện mức tăng hoặc giảm của bộ lọc. Tỷ lệ này được gọi là hàm truyền. Như một chức năng chuyển giao, sau đó chúng ta có.
trong đó ωC = 1/RC là tần số đặc trưng.
Hàm truyền có thể được biểu diễn dưới dạng cực
Bộ lọc thông thấp thụ động thường được thiết kế với một hoặc nhiều tụ điện được kết hợp với các điốt để tạo ra một mạch lọc. Tần số cắt của bộ lọc này phụ thuộc vào giá trị của tụ điện và các thông số khác của mạch.
Tuy nhiên, một số nhược điểm của bộ lọc thông thấp thụ động là nó không thể cung cấp độ dốc tần số thấp tốt như các bộ lọc thông thấp hoạt động và nó có thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu và độ méo. Do đó, nó thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu chi phí thấp và không đòi hỏi độ chính xác cao trong việc loại bỏ tần số cao hơn.
Bộ lọc thông thấp chủ động
Bộ lọc thông thấp chủ động (Active low-pass filter) là một loại bộ lọc tín hiệu được sử dụng để loại bỏ các tín hiệu có tần số cao hơn một ngưỡng xác định. Điều này làm giảm các nhiễu tần số cao trong tín hiệu đầu vào, từ đó tạo ra một tín hiệu đầu ra với tần số thấp hơn.
Một số ứng dụng của bộ lọc thông thấp chủ động bao gồm lọc nhiễu trong tín hiệu âm thanh và hình ảnh, bộ lọc tín hiệu truyền thông, lọc tín hiệu điện cực trong các ứng dụng y tế và lọc tín hiệu điều khiển trong các ứng dụng điện tử.
Các ứng dụng phổ biến của bộ lọc thông thấp
Dưới đây sẽ là một số ứng dụng phổ biến của bộ lọc thông thấp:
- Xử lý tín hiệu âm thanh để loại bỏ các tần số cao hơn tần số cắt nhằm cải thiện chất lượng âm thanh. Chẳng hạn như trong một hệ thống loa, bộ lọc thông thấp được sử dụng để loại bỏ các tín hiệu cao tần không mong muốn như tiếng ồn và tiếng huýt sáo.
- Lọc tín hiệu đầu vào của mạch điện tử bộ lọc thông thấp được sử dụng để lọc tín hiệu đầu vào của mạch điện tử. Việc loại bỏ các tần số cao tần số cắt giúp giảm nhiều và giúp tín hiệu được xử lý chính xác hơn.
- Xử lý tín hiệu trong mạch máy tính bộ lọc thông thấp được sử dụng trong xử lý tín hiệu trong mạng máy tính để loại bỏ các tín hiệu cao tần không mong muốn và giảm nhiễu. Ví dụ, bộ lọc thông thấp được sử dụng trong mạng Wifi để loại bỏ các tín hiệu nhiễu và tín hiệu từ các thiết bị khác.
- Điều khiển động cơ bộ lọc thông thấp được sử dụng trong điều khiển động cơ để loại bỏ các tín hiệu cao tần không mong muốn và giảm nhiễu. Việc loại bỏ các tín hiệu không mong muốn giúp động cơ hoạt động ổn định và chính xác hơn.
- Điều khiển hệ thống điện bộ lọc thông thấp được sử dụng trong điều khiển hệ thống điện để loại bỏ các tín hiệu cao tần không mong muốn và giảm nhiễu. Việc loại bỏ tín hiệu không mong muốn giúp hệ thống ổn định và chính xác hơn.
Tham khảo thêm: Tần số cắt là gì? Cách cắt tần số loa đúng chuẩn
Kết
Với những chia sẽ của giải pháp âm học sẽ giúp bạn có thêm những thông tin hữu ích về bộ lọc thông thấp cũng như ứng dụng tốt phục vụ cho việc học cũng như làm việc.
idinco với kinh nghiệm 10 năm trong lĩnh vực phân phối thiết bị đo lường điện luôn đảm bảo mang đến cho khách hàng những sản phẩm chất lượng nhất với mức giá tốt, đi kèm đó là sự đảm bảo về nguồn gốc hàng hóa. Chúng tôi phân phối và bảo hành các thiết bị đo tại thành phố Hồ Chí Minh và toàn quốc.
Vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới để được tư vấn và đặt mua các thiết bi điện tử với mức giá tốt nhất.
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN CUỘC SỐNG
HCM: 028.39778269 – 028.36016797 – (Zalo) 0906.988.447
Skype: Lidinco – Email: sales@lidinco.com
Bắc Ninh: 0222.7300180 – Email: bn@lidinco.com
