ستخبرك هذه المقالة بكيفية عمل مرشح تمرير عالي بيديك. لكن قبل أن ندخل في هذا الأمر ، علينا أن نفهم شيئًا ما. ما هي مرشحات التمرير العالية والمنخفضة نفسها.
التعريف
يمكن تقسيم المرشحات إلى ترددات عليا (عالية) وأقل (منخفضة). لماذا يقول الناس في كثير من الأحيان ترددات "عالية" وليس "عالية"؟ يحدث هذا بسبب حقيقة أن الترددات العالية في هندسة الصوت تبدأ من كيلوهرتز. لكن اثنين كيلو هرتز في هندسة الراديو هو تردد الصوت ولذلك يطلق عليه "منخفض".
يوجد أيضًا شيء مثل متوسط التردد. يشير إلى هندسة الصوت. إذن ما هو مرشح منتصف التمرير؟ هذا هو مزيج من العديد من الأجهزة المذكورة أعلاه. يمكن أن يكون أيضًا مرشح ممر النطاق.
مرشح الترددات العالية عبارة عن جهاز إلكتروني أو جهاز آخر يمرر الترددات العليا للإشارة ، والذي يقوم عند الإدخال بإيقاف تردد الإشارة وفقًا لقطع محدد مسبقًا. ستعتمد درجة القمع أيضًا على نوع معين من الفلتر.
يختلف التردد المنخفض من حيث أنه يمكنه تمرير الإشارة الواردة ،التي ستكون أقل من القطع المحدد ، بينما تقوم في نفس الوقت بقمع الترددات العالية.
نطاق التطبيق
يمكن استخدام مرشح التمرير العالي لعزل الإشارات عالية التردد. غالبًا ما يتم استخدامه أيضًا في معالجة الإشارات الصوتية ، على سبيل المثال ، في مرشحات منفصلة ، والتي تسمى أيضًا المرشحات المتقاطعة. يتم استخدامها أيضًا لمعالجة الصور بحيث يمكن إجراء تحويل مجال التردد.
هذا ما يتكون منه مرشح التمرير العالي البسيط:
- المقاوم.
- مكثف.
عمل المقاومة على السعة (R x C) هو ثابت الوقت (مدة العملية) لهذا المرشح ، والذي سيكون متناسبًا عكسياً مع تردد القطع بالهرتز (وحدة قياس عمليات التذبذب)
حساب مرشح التمرير العالي
فكيف نحسب؟ لإكمال جميع الخطوات في المنزل ، تحتاج إلى عمل واحد من أبسط جداول الحساب التلقائي في Microsoft Excel ، ولكن لهذا عليك أن تكون قادرًا على استخدام الصيغ في هذا البرنامج.
يمكنك استخدام هذه الصيغة:
حيث f هو تردد القطع ؛ R هي مقاومة المقاوم ، أوم ؛ C هي سعة المكثف ، F (الفاراد).
أنواع
الأجهزة المعروضة تأتي بخمسة أنواع و الآن سنعتبرها واحدة تلو الأخرى
- على شكل حرف U - تشبه الحرف P ؛
- على شكل حرف T - تشبه الحرف T ؛
- على شكل حرف L - تشبه الحرف G ؛
- عنصر واحد (يعمل المكثف كمرشح للارتفاعالترددات) ؛
- متعدد الروابط - هذه هي نفس المرشحات على شكل حرف L ، فقط في هذه الحالة تكون متصلة في سلسلة.
على شكل حرف U
يمكنك القول أن هذه المرشحات هي نفس المرشحات على شكل حرف L ، لكنها مرتبطة بالإضافة إلى جزء آخر في البداية. كل ما سيتم كتابته على شكل حرف T سيكون صحيحًا على شكل حرف U. الفرق الوحيد هو أنهم سيزيدون من تأثير التحويل على دائرة الراديو في المقدمة.
لحساب مرشح على شكل حرف U ، ستحتاج إلى استخدام صيغة مقسم الجهد وإضافة مقاوم تحويل إضافي إلى العنصر الأول.
فيما يلي أمثلة على انتقال مرشح RC على شكل حرف L إلى مرشح RC على شكل U أيضًا الترددات العالية:
يمكنك أن ترى في الصورة أنه تمت إضافة مقاوم 2R آخر إلى الدائرة الأصلية ، بالتوازي مع الأول.
هنا مثال للتحويل إلى RL:
هنا ، بدلاً من المقاوم ، سيظهر مغو. تمت إضافة ثانية (2 لتر) ، تقع بالتوازي مع الأول.
والمثال الثالث - التحويلات إلى LC:
على شكل حرف T
الفلتر على شكل حرف T هو نفس الفلتر على شكل حرف L ، فقط مع إضافة عنصر آخر.
سيتم حسابها بنفس طريقة حساب مقسم الجهد ، والذي سيتكون من جزأين باستجابة تردد غير خطي. بعد ذلك ، إلى القيمة التي تم الحصول عليها ، يجب إضافة عدد تفاعل العنصر الثالث.
يمكنك أيضًا استخدام طريقة حساب أخرى ،ومع ذلك ، فهي أقل دقة من الناحية العملية. يكمن جوهرها في حقيقة أنه بعد القيمة التي تم الحصول عليها للجزء الأول المحسوب من الفلتر على شكل حرف L ، ينمو المتغير أو ينخفض في مضاعفة ويتم توزيعه على عنصرين.
إذا كان مكثفًا ، فإن قيمة سعة الملفات تتضاعف ، إذا كانت مقاومة أو خنق ، فإن قيمة مقاومة الملفات ، على العكس من ذلك ، تنخفض مرتين.
أمثلة التحويل موضحة أدناه.
الانتقال من مرشح RC على شكل L إلى شكل T:
توضح الصورة أنه يجب إضافة مكثف ثاني (2C) من أجل الانتقال.
الانتقال RL:
في هذه الحالة ، كل شيء بالقياس. لتحقيق انتقال ناجح ، يجب إضافة المقاوم الثاني المتصل على التوالي.
الانتقال LC:
على شكل حرف L
المرشح على شكل حرف L هو مقسم جهد يتكون من مكونين باستجابة تردد غير خطي (استجابة تردد). بالنسبة لهذا الفلتر ، يُسمح باستخدام الدائرة وجميع صيغ مقسم الجهد.
يمكن تمثيله على النحو التالي:
إذا استبدلنا R1 بمكثف ، نحصل على مرشح تمرير عالي. يمكنك مشاهدة صورة للمخطط المعدل أدناه:
صيغ للحساب:
|
U in=U out(R1 + R2) / R2 ؛ U out \u003d U inR2 / (R1 + R2) ؛ مجموع R=R1 + R2 R1=U فيR2 / U خارج - R2 ؛ R2=U outR total / U in |
الآندعونا نلقي نظرة على كيفية الحساب.
مرشح تمرير عالي لمكبرات الصوت
هيكل هذا المرشح بسيط للغاية. ستتكون من جزأين فقط - مكثف ومقاومة.
إن دور المرشح ، الذي يقوم بتصفية مكونات التردد المتوسط والمنخفض في الإشارة الصوتية ، سيلعب دور المكثف نفسه مباشرةً. والعفو عن الحشو ، ستعمل المقاومة كمقاومة ، أي تقلل مستوى الصوت.
هام: لا يتم قطع الترددات العالية بواسطة المعادل من الجهاز الرئيسي - سيؤدي ذلك إلى صوت سيئ. من الأفضل تقليل عددهم بالمقاومة
ستعتبر المقاومة المثلى 4.0 و 5.5 أوم.
صياغة المواد الاستهلاكية
لإنشاء مرشح تمرير عالي لمكبر التردد ، ستحتاج إلى المواد التالية:
- واحد مقاومة 5.5 أوم ؛
- واحد مقاومة 4.0 أوم ؛
- مكثفان MBM 1.0 فائق التوهج ؛
- شريط لاصق أو أنابيب الانكماش الحراري.
مرشح الترددات العالية النشط
تتمتع المرشحات النشطة بميزة كبيرة على نظيراتها السلبية ، خاصة عند الترددات التي تقل عن 10 كيلو هرتز. والحقيقة هي أن الملفات المنفعلة تحتوي على ملفات ذات محاثة متزايدة ومكثفات ذات سعة كبيرة. لهذا السبب ، اتضح أنها ضخمة ومكلفة ، وبالتالي فإن أدائها بعيد كل البعد عن المثالية في النهاية.
يتم تحقيق الحث الكبير بسببعدد متزايد من لفات الملف واستخدام نواة مغناطيسية. يؤدي هذا إلى إطلاق خصائص المحاثة النقية ، لأن السلك الطويل للملف الذي يحتوي على عدد كبير من الدورات له مقاومة كبيرة ، ويتأثر قلب المغناطيس الحديدي بدرجة الحرارة ، مما يؤثر بشكل كبير على خصائصه المغناطيسية. نظرًا لحقيقة أنه من الضروري استخدام سعة كبيرة ، فمن الضروري استخدام المكثفات التي لا تتمتع بأفضل استقرار. وتشمل هذه المكثفات الإلكتروليتية. المرشحات ، التي تسمى نشطة ، خالية إلى حد كبير من العيوب المذكورة أعلاه.
تم تصميم دوائر التفاضل والتكامل باستخدام مكبرات الصوت التشغيلية ، فهي أبسط المرشحات النشطة. عندما يتم اختيار عناصر الدائرة وفقًا لتعليمات واضحة ، مع مراعاة الاعتماد على تكرار أداة التفاضل ، فإنها تصبح مرشحات عالية التردد ، وعلى تواتر الدمجين ، على العكس من ذلك ، تصبح مرشحات منخفضة التردد. فيما يلي صورة تشرح كل ما سبق:
مرشح تمرير عالي على مكبر الصوت
دعونا نفكر في إعداد مكبر للصوت في السيارة.
قبل إعداد مكبر الصوت في السيارة ، تحتاج إلى إعادة تعيين جميع إعدادات الجهاز الرئيسي إلى الصفر. يجب ضبط تردد التحويل في نطاق 50-70 هرتز. مرشح القناة الأمامية في مكبر الصوت في السيارة مضبوط على ترددات عالية. يتم ضبط تردد القطع في هذه الحالة في نطاق 70-90 هرتز.
إذا كان التصميم سيوفر تضخيمًا لكل قناة من مكبرات الصوت الأمامية ، فأنت بحاجة إلى إجراء عملية منفصلةإعدادات مكبر الصوت. للقيام بذلك ، يجب ضبط الفلتر في الموضع المناسب واختيار تردد القطع في منطقة 2500 هرتز.
من بين أشياء أخرى ، تحتاج إلى ضبط حساسية مكبر الصوت. للقيام بذلك ، يجب إعادة ضبطه في البداية على الصفر ، والشيء الرئيسي هو نقل الجهاز إلى وضع الصوت الأقصى ، ثم البدء في زيادة الحساسية. في اللحظة التي يظهر فيها تشوه الصوت ، تحتاج إلى التوقف عن تدوير المقبض ، كما يجب عليك تقليل الحساسية نفسها بشكل طفيف.
لا تزال هناك طريقة بسيطة للتحقق من جودة الصوت: إذا سمعت نقرات في مضخم الصوت بعد التشغيل ، وصدرت طقطقة في السماعة ، فهذا يعني أن هناك تداخلًا مع الإشارة.
لا يجب ربط الجهير بمضخم صوت. للقيام بذلك ، قم بتشغيل التحكم في الطور على مضخم الصوت 180 درجة. إذا لم يكن هذا المنظم موجودًا ، فأنت بحاجة إلى تبديل أسلاك التوصيل الإيجابية والسلبية.
إعداد معالج الصوت. للقيام بذلك ، تحتاج إلى ضبط التأخيرات الزمنية لكل قناة. تحتاج إلى تعيين تأخير زمني على القناة اليسرى بحيث يصل الصوت القادم من السماعات اليسرى إلى السائق في نفس الوقت مثل الصوت الأيمن. يجب أن تشعر وكأن الصوت قادم من وسط المقصورة
بالإضافة إلى كل ما سبق ، يمكن لمعالج الصوت إزالة ربط الجهير بالجزء الخلفي من المقصورة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى ضبط نفس التأخيرات في القناتين اليمنى واليسرى من الصوتيات الأمامية. سيؤدي هذا إلى القضاء على توطين الجهير حول مضخم الصوت.
الآن أنت لا تعرف فقطكيفية حساب وتجميع مرشح التردد بيديك ، ولكن أيضًا كيفية إعداد تشغيله بأكبر قدر ممكن من الدقة.
