Các bộ lọc chắn dải được thiết kế để có độ suy giảm lớn nhất tại tần số cộng hưởng fr. Hình 1 trình bày cách sử dụng các mạch RLC nối tiếp và song song trong các bộ lọc chắn dải. Tín hiệu ra của bộ lọc chắn dải được lấy qua phần tử (các phần tử) có tổng trở thấp nhất khi cộng hưởng.
Băng thông của một bộ lọc chắn dải được tính theo cách tương tự như đối với bộ lọc thông dải, nghĩa là chắn dải được đo giữa các điểm -3dB như hình 2. Băng thông BW cũng được tính bằng công thức tương tự như trong thông dải.
Một bộ lọc chắn dải với Q cao sẽ có dãy suy hao hẹp như trên hình 2. Kiểu lọc này thường được gọi là bọ lọc rãnh. Q của một bộ lọc chắn dải được tính cùng các công thức dùng cho các bộ lọc thông dải cộng hưởng nối tiếp và song song.
Số đo hiệu quả của một bộ lọc chắn dải là lượng suy giảm phát sinh tại tần số cộng hưởng fr so với các tần số trên và dưới cộng hưởng (bình thường các giá trị 10* fr hoặc 1/10 của fr ). Khi biết độ lớn của các tín hiệu đầu ra tại tần số cộng hưởng fr và tại một trong những tần số ngoài dãy, độ suy giảm tính bằng dB sẽ là:
Số đo hiệu quả của một bộ lọc chắn dải là lượng suy giảm phát sinh tại tần số cộng hưởng fr so với các tần số trên và dưới cộng hưởng (bình thường các giá trị 10* fr hoặc 1/10 của fr ). Khi biết độ lớn của các tín hiệu đầu ra tại tần số cộng hưởng fr và tại một trong những tần số ngoài dãy, độ suy giảm tính bằng dB sẽ là:
dB = 20*log(Vch/Vra)
Bước 1:Thiết lập các thông số của mạch (phần 1) như sau:
Nguồn tín hiệu vào: tần số f = 10 – 2 kHz; biên độ A=5 V
R = 250 Ohm; L = 5mH; C = 3μF;
Bước 2:Quan sát đồ thị dạng sóng tín hiệu vào và tín hiệu ra. Khi tín hiệu vào thay đổi từ 10 Hz đến 2 kHz thì biên độ tín hiệu ra thay đổi như thế nào? Mạch không làm suy hao và làm suy hao biên độ tín hiệu ở khoảng tần số nào?
Bước 3:Đưa ra nhận xét về khả năng lọc tần của mạch lọc chắn dải?
Bước 4: Với các tham số trên sơ đồ mạch lọc chắn dải nối tiếp (phần 2) và mạch lọc thông dải song song (phần 2) hãy tính toán và đưa ra giá trị tần số trung tâm fr và các tần số cắt f1 và f2 ? Ghi giá trị vào bảng sau:
Nguồn tín hiệu vào: tần số f = 10 – 2 kHz; biên độ A=5 V
R = 250 Ohm; L = 5mH; C = 3μF;
Bước 2:Quan sát đồ thị dạng sóng tín hiệu vào và tín hiệu ra. Khi tín hiệu vào thay đổi từ 10 Hz đến 2 kHz thì biên độ tín hiệu ra thay đổi như thế nào? Mạch không làm suy hao và làm suy hao biên độ tín hiệu ở khoảng tần số nào?
Bước 3:Đưa ra nhận xét về khả năng lọc tần của mạch lọc chắn dải?
Bước 4: Với các tham số trên sơ đồ mạch lọc chắn dải nối tiếp (phần 2) và mạch lọc thông dải song song (phần 2) hãy tính toán và đưa ra giá trị tần số trung tâm fr và các tần số cắt f1 và f2 ? Ghi giá trị vào bảng sau:
Bước 5: Tính giá trị BW và Q ghi giá trị vào bảng ở bước 4. So sánh các giá trị fr , f1, f2, BW, Q đối với mạch lọc chắn dải nối tiếp và song song. Đưa ra nhận xét?
Bước 6:Chạy các mạch mô phỏng quan sát đặc tuyến Biên độ – tần số, xác định các tần số cắt f1 , f2, tần số trung tâm fr và các giá trị BW, Q? So sánh với kết quả tính toán được ở bước 4 và bước 5, đưa ra nhận xét?
Bước 7: Thay đổi giá trị R1 quan sát sự thay đổi giá trị Q và BW? Đưa ra nhận xét sự ảnh hưởng của R1 đến Q và BW?
Bước 6:Chạy các mạch mô phỏng quan sát đặc tuyến Biên độ – tần số, xác định các tần số cắt f1 , f2, tần số trung tâm fr và các giá trị BW, Q? So sánh với kết quả tính toán được ở bước 4 và bước 5, đưa ra nhận xét?
Bước 7: Thay đổi giá trị R1 quan sát sự thay đổi giá trị Q và BW? Đưa ra nhận xét sự ảnh hưởng của R1 đến Q và BW?
PHẦN 1: ĐẶC ĐIỂM CỦA MẠCH LỌC CHẮN DẢI
Click VÀO ĐÂY để bắt đầu thực hành
Click VÀO ĐÂY để bắt đầu thực hành
PHẦN 2: ĐẶC TUYẾN BIÊN ĐỘ - TẦN SỐ CỦA MẠCH LỌC CHẮN DẢI
I. MẠCH LỌC CHẮN DẢI SONG SONG
II. MẠCH LỌC CHẮN DẢI NỐI TIẾP