Як зробити фільтр низьких частот своїми руками?

Фільтри низьких і високих частот є невід'ємною частиною будь-якого підсилювача. Встановлюються вони, як правило, поруч з електричною котушкою. Рухомі елементи в даному випадку відсутні. До основних параметрів таких пристроїв відноситься показник смуги пропускання. Додатково фахівцями може бути розрахований перехоплення сигналу. Якщо говорити про фільтри низьких коливань, то їх найчастіше можна зустріти в сабвуферах. В даному випадку перетворювач займається зміною високочастотних хвиль.

Як зробити простий фільтр?

Для того щоб зібрати фільтр низьких частот своїми руками, сітку краще всього спочатку підбирати магнітну. Електрична котушка в даному випадку повинна розташовуватися за резисторами. Щоб збільшити смугу пропускання струму, використовують спеціальний преселектор. Додатково він у пристрої виконує роль провідника. Перехоплення сигналу у фільтра залежить виключно від типів конденсаторів. Найбільш поширеними на сьогоднішній день прийнято вважати польові моделі. Ємність у них в середньому коливається в районі 3 пФ. Все це в кінцевому рахунку дозволить стабілізувати короткохвильові імпульси в ланцюзі. Для створення штучних сигналів застосовується ревербератор. Перетворення в даному випадку має відбуватися без зміни показника граничної частоти.

Розрахунок фільтра

Розрахунок фільтра низьких частот здійснюється через коливання зрізу. Додатково у формулі враховується коефіцієнт передачі постійного сигналу. Якщо говорити про активні типи фільтрів, то ємність конденсаторів також береться до уваги. Для обліку амплітуди коливань додатково розраховується передатна функція. Якщо частота вихідного сигналу в кінцевому рахунку перевищує початкові параметри, то коефіцієнт постійного сигналу буде позитивним.

Активні типи фільтрів

Активний фільтр низьких частот в першу чергу виділяється високою смугою пропускання на рівні 5 Гц. Додатково в системі встановлюються елементи для перехоплення сигналу. Конденсатори в даному випадку припаюються на спеціальній магнітній сітці. Для регулювання граничної частоти застосовуються транзистори. Розширення можливостей пристрою може здійснюватися шляхом додавання в ланцюг конденсаторів. Ємність їх повинна становити мінімум 40 пФ.




Для позитивного зворотного зв'язку застосовується аналоговий модулятор. Встановлюється він у ланцюзі тільки за конденсаторами. Коливальні контури в системі можна стабілізувати за допомогою стабілітронів. Пропускна здатність їх зобов'язана складати мінімум 5 Гц. В даному випадку параметр від'ємного опору безпосередньо залежить від перекриття діапазону частот.

Пасивні типи фільтрів

Пасивний фільтр низьких частот працює за принципом спотворення коливань. Відбувається це шляхом встановлення ревербератора. Всі елементи ланцюга в цьому випадку розташовуються на магнітній сітці. Модулятори у фільтрах використовуються найрізноманітніші. Найбільш поширеними на сьогоднішній день прийнято вважати двосторонні аналоги. Періодична зміна коливань додатково може відбуватися шляхом зміни положення транзисторів. Конденсаторів всього у фільтра повинно бути три. У даному випадку багато залежить від смуги пропускання підсилювача безпосередньо. Якщо цей параметр перевищує 10 Гц, то конденсаторів в пристрої має бути як мінімум чотири. Додатково перед їх установкою розраховується гранична напруга. Для цього необхідно взяти номінальний струм блоку живлення та з урахуванням ємності конденсаторів співвіднести його до поперечного траверсу. Щоб мінімізувати чутливість фільтра, застосовуються спеціальні тетроди. Дані елементи є досить дорогими, проте якість проходження сигналу значно поліпшується.

Пристрої на резисторах ПР1

Фільтр низьких частот першого порядку з зазначеними резисторами здатний справлятися з граничним опором на рівні 4 Ом. Всі елементи ланцюга, як правило, розташовуються на магнітної сітки. Конденсатори можна встановлювати в систему найрізноманітніші. В даному випадку важливо заздалегідь прорахувати показник смуги пропускання. Якщо ємність конденсаторів перевищує 2 пФ, то стабілітрон необхідно використовувати обов'язково. Додатково деякими фахівцями встановлюється ревербератор, який здатний значно знизити амплітуду коливань. Проміжна частота в даному випадку досить сильно залежить від сполучення контурів. Номінальна напруга блоку живлення зобов'язана бути не нижче 20 Ст. фільтр низьких частот успішно справлявся з перешкодами, діоди в системі застосовуються кремнієвого типу. Якщо блок живлення встановлюється понад 30 В, то транзистори в кінцевому рахунку можуть згоріти.

Як зібрати модель з резисторами ПР2?

Простий фільтр низьких частот з резисторами даного типу здатний досить успішно експлуатуватися з блоком живлення на 30 Ст. В цьому випадку параметр смуги пропускання зобов'язаний перебувати на рівні не нижче 40 Гц. Позитивна зворотний зв'язок у системі забезпечується за рахунок стабільності коливань. Параметр від'ємного опору в чому залежить від шпаруватості імпульсів. Розрахунок фільтра низьких частот в даному випадку необхідно проводити з урахуванням показника концентрації. Конденсатори в системі доцільніше встановлювати ємнісного типу. Діодні мости в пристроях використовуються досить рідко. Обумовлено це саме відсутністю резонансних частот.

Моделі з потужними перетворювачами

Фільтри з потужними перетворювачами дозволяють значно підвищити коефіцієнт пропускання – до рівня 33 Гц. При цьому негативне опір в системі не буде перевищувати 4 Ом. Котушки в даному випадку використовуються електричні. Рухомі елементи, в свою чергу, не застосовуються. Преселектор у фільтрі, як правило, розташовується відразу за котушкою. Щоб мінімізувати ризики різних збоїв, використовують спеціальні стабілітрони. Резистори в даному випадку слід підбирати аналогового типу. Щоб зменшити зворотний зв'язок у пристрої, конденсатори встановлюють попарно. У деяких випадках стабілітрони застосовуються двосторонньої дії. Проте недоліки у них також є. У першу чергу серед них слід відзначити досить різке підвищення чутливості пристрою.

Пристрої з ємнісними конденсаторами

Фільтри з ємнісними конденсаторами відрізняються стабільністю налаштування контуру. При цьому параметр смуги пропускання напряму залежить від типу електричної котушки. Якщо розглядати хроматичні аналоги, то вони виділяються високим параметром граничної частоти. Додатково важливо враховувати обсяг конденсаторів фільтра. Шпаруватість послідовності імпульсів залежить тільки від типу перетворювача. У деяких випадках фільтр низьких частот не працює із-за різкого підвищення температури. В даному випадку необхідно додатково встановити тиристор біля котушки. З інерційними підсилювачами фільтри цього типу не здатні працювати. Додатково слід враховувати, що блок живлення граничне напруження зобов'язаний витримувати як мінімум 30 Ст.

Моделі з польовими конденсаторами

Фільтр низьких частот з використанням польових конденсаторів є досить поширеним. Багато в чому це пов'язано з його дешевизною. В даному випадку параметр смуги пропускання буде перебувати на рівні 5 Гц. У свою чергу, негативний опір ланцюга залежить від встановлених транзисторів. Якщо використовувати одноканальні елементи, то вони дозволять значно скоротити зразкове напруга. Відхилення фактичної індуктивності у фільтра залежить від чутливості приладу. Стабілітрони в системі застосовуються досить рідко. Однак якщо параметр від'ємного опору перевищує 5 Ом, то їх слід використовувати. Додатково можна задуматися над застосуванням тиристорів. Багато в чому ці елементи дозволять впоратися з дипольностью в системі. Таким чином, чутливість приладу значно знизиться.

Як використовувати поздовжній резонатор?

Поздовжні резонатори у фільтрах встановлюються досить рідко. Дані пристрої призначені для підвищення сполучення контурів. В результаті параметр смуги пропускання може збільшитися до 40 Гц. Щоб система працювала належним чином, додатково встановлюються стабілітрони. Преселектори в даному випадку будуть марними. Також перед установкою стабілітрона необхідно задуматися про параметрі від'ємного опору. Якщо він перевищує 5 Ом, то необхідно використовувати ємнісні конденсатори. Мінімізація збоїв в системі може здійснюватися кількома способами. Найбільш популярними з них прийнято вважати встановлення тригерів. Додатково багато фахівців радять біля котушок розміщувати спеціальні обмежувачі. Дані пристрої в кінцевому рахунку дозволять резонатора працювати більш стабільно.

Застосування діелектричних резисторів в схемі

Діелектричні резистори в фільтрах не є великою рідкістю. Призначені вони для того, щоб знижувати параметр від'ємного опору. При цьому використовувати потужні блоки живлення є можливість. Діоди в даному випадку застосовуються в основному опорного типу. Узгодження резонансних частот залежить виключно від віддачі резистора. Конденсатори фільтра підбираються з ємністю не менше 5 пФ. Це необхідно для того, щоб підвищити параметр смуги пропускання як мінімум до 3 Гц. Все це в кінцевому рахунку дозволить привести в норму чутливість приладу. Додатково для розрахунку фільтра застосовується показник зразкового напруги. В середньому він знаходиться на рівні 30 В. Якщо тиристори в системі не використовувати, то резистори в кінцевому рахунку можуть постраждати.

Моделі з модуляторами

Фільтр низьких частот з модулятором необхідний для того, щоб у користувача була можливість настроювати прилад. При цьому параметр смуги пропускання в таких пристроїв може бути різним. Встановлюється модулятор, як правило, на магнітній сітці. Преселектор на пару з вищевказаним елементом може використовуватися. Додатково слід зазначити, що модулятор в деяких випадках здатний створювати низковолновие перешкоди. Обумовлено це підвищенням зразкового напруги. Щоб мінімізувати ризики, в даному випадку краще поруч з модулятором встановлювати середньої потужності стабілітрон.

Широкосмугові резистори для фільтрів

Підсилювач-фільтр низьких частот з широкосмуговими резисторами має як переваги, так і явні недоліки. Якщо розглядати переваги, то важливо відзначити його високу пропускну здатність. З'єднання катода в даному випадку здійснюється через маленьку пластину. Недоліком таких резисторів прийнято вважати підвищену чутливість. В результаті робота конденсаторів значно ускладнюється. У деяких випадках додатково виявляється навантаження на електричну котушку. У будь-якому випадку, щоб мінімізувати ризики, важливо зробити розрахунок фільтра. Для цього враховується не тільки коефіцієнт пропускання, але і ємність конденсаторів, які встановлені в системі.