Các bộ lọc thông dải cho phép đi qua các tần số trong băng thông nhưng loại bỏ (hoặc làm suy giảm) các tần số cao hơn hoặc thấp hơn.
Các bộ lọc thông dải có các phần tử R, L, C với tần số cộng hưởng của cuộn cảm và tụ điện (fr) chính là tần số trung tâm. Phương pháp ghép nối các phần tử này trong mạch xác định dãy tần số được thông. Tần số cộng hưởng được xác định bằng công thức:
.png)
Các phần tử kháng có thể được ghép nối tiếp hoặc song song cho một bộ lọc thông dải. Đối với bộ lọc thông dải, tín hiệu ra được lấy trên phần tử mạch có tổng trở cao hơn khi cộng hưởng.
.png)
Các bộ lọc thông dải có các phần tử R, L, C với tần số cộng hưởng của cuộn cảm và tụ điện (fr) chính là tần số trung tâm. Phương pháp ghép nối các phần tử này trong mạch xác định dãy tần số được thông. Tần số cộng hưởng được xác định bằng công thức:
Các giới hạn băng thông được xác định là các điểm ở trên và dưới các điểm có độ suy hao -3dB hoặc là các tần số ở đó biên độ tín hiệu ra giảm xuống tới 70.7% so với biên độ tại tần số trung tâm. Các tần số thấp hơn hoặc cao hơn thường được gọi là f1 và f2 . Độ rộng băng thông được xác định bằng công thức:
BW= f2 - f1
.png)
Độ rộng của băng thông được xác định bằng Q của mạch. Nó là hẹp hay có độ chọn lọc cao khi Q cao. Nếu một mạch cộng hưởng nối tiếp được dùng như một phần của bộ lọc thông dải thì Q được xác định bằng công thức sau đây, trong đó điện trở R là điện trở tổng của mạch:
Q=XL/R
Nếu sử dụng một mạch cộng hưởng song song thì Q của mạch được xác định bằng công thức dưới đây, trong đó R là điện trở ghép song song với mạch thùng chứa.
Q = R/XL
Băng thông BW còn có thể được biểu diễn theo Q và tần số cộng hưởng như sau:
BW = fr/Q
Bước 1:Thiết lập các thông số của mạch (phần 1) như sau:
Nguồn tín hiệu vào: tần số f = 10 – 150 Hz; biên độ A=5 V
R = 250 Ohm; L = 500 mH; C = 32 μF;
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 150 Hz 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 thông dải?
Bước 4: Với các tham số trên sơ đồ mạch lọc thông 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 – 150 Hz; biên độ A=5 V
R = 250 Ohm; L = 500 mH; C = 32 μF;
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 150 Hz 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 thông dải?
Bước 4: Với các tham số trên sơ đồ mạch lọc thông 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:
.png)
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 thông 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 BỘ LỌC THÔNG DẢI
Click VÀO ĐÂY để bắt đầu thực hành
PHẦN 2: ĐẶC TUYẾN BIÊN ĐỘ - TẦN SỐ CỦA BỘ LỌC THÔNG DẢI
Click VÀO ĐÂY để bắt đầu thực hành
PHẦN 2: ĐẶC TUYẾN BIÊN ĐỘ - TẦN SỐ CỦA BỘ LỌC THÔNG DẢI
I. MẠCH LỌC THÔNG DẢI NỐI TIẾP
II. MẠCH LỌC THÔNG DẢI SONG SONG