Pi Filtre Hesaplama
- C1
- —
- L
- —
- C2
- —
- C1 standart
- —
- L standart
- —
- C2 standart
- —
- Kesim frekansı
- —
- Zayıflama
- —
Kullanılan formüller
3. derece pi alçak geçiren: C1 = g1 / (2π·fc·Z), L = g2·Z / (2π·fc), C2 = g3 / (2π·fc·Z)
Butterworth: g = 1, 2, 1 · Chebyshev 0,5 dB: 1,5963 / 1,0967 / 1,5963
Kısa cevap Pi filtre değerleri nasıl hesaplanır?
Üçüncü dereceden Butterworth pi alçak geçiren filtrede C1 = C2 = 1 / (2π·f_c·Z) ve L = 2·Z / (2π·f_c) formülleri kullanılır; Z kaynak ve yük empedansıdır. 50 Ω'luk sistemde 10 MHz için yaklaşık 318 pF + 1,59 µH + 318 pF bulunur. Chebyshev filtreler farklı katsayılarla daha dik bir düşüş sağlar.
Pi (π) filtre, girişte ve çıkışta toprağa bağlı birer kondansatör ile aralarında seri bir bobinden oluşur; şematikte Yunan harfi π'ye benzer. İki farklı dünyada karşınıza çıkar: RF devrelerinde belirli bir kesim frekansına sahip alçak geçiren (harmonik süzme) filtresi olarak, güç kaynaklarında ise doğrultucu çıkışındaki dalgalanmayı bastıran CLC filtresi olarak. Araç her iki kullanıma yöneliktir: kesim frekansı ve empedanstan Butterworth veya Chebyshev değerlerini tasarlar ya da elinizdeki değerlerin frekans cevabını kaynak ve yük dirençleriyle birlikte analiz eder.
Tasarım modu: RF alçak geçiren
Üçüncü dereceden bir pi filtre, normalize prototip katsayılarıyla (g1, g2, g3) tasarlanır. Butterworth için katsayılar 1, 2, 1'dir ve geçiş bandı düzdür. Chebyshev filtreler geçiş bandında küçük bir dalgalanmaya (0,5 veya 1 dB) izin verir, karşılığında kesimden sonra daha hızlı zayıflar. Değerler şöyle hesaplanır: C = g / (2π·fc·Z), L = g·Z / (2π·fc). 50 Ω'luk bir sistemde 10 MHz Butterworth filtre için C1 = C2 ≈ 318 pF, L ≈ 1,59 µH çıkar. Araç en yakın E12 standart değerleri de gösterir.
Analiz modu: besleme dalgalanması
Tam dalga doğrultucudan sonra 100 Hz'lik bir dalgalanma oluşur. Birinci kondansatör dalgalanmayı büyük ölçüde azaltır, bobin ve ikinci kondansatör kalan kısmı bastırır. Analiz modunda C1, L, C2 ile kaynak ve yük dirençlerini girip "zayıflama frekansı"na 100 Hz yazarsanız filtrenin o frekansta kaç dB bastırma yaptığını görürsünüz. Anahtarlamalı kaynakların çıkışında da aynı yapı, anahtarlama frekansındaki gürültüyü süzmek için kullanılır; bu durumda bobinin doyma akımının yük akımından büyük olmasına dikkat edin.
Gerçek dünyada dikkat edilecekler
- Yüksek frekansta kondansatörlerin ESL'si ve bobinin parazitik kapasitesi filtrenin zayıflamasını sınırlar; 100 MHz üzerinde yerleşim ve kısa toprak dönüşü değerler kadar önemlidir.
- Bobin, girişle çıkış arasında yerleştirilir; giriş ve çıkış kondansatörlerinin toprak via'ları mümkün olduğunca kısa olmalıdır.
- Kaynak ve yük empedansı tasarım empedansından farklıysa cevap değişir; araçta analiz moduna geçerek gerçek kaynak/yük değerleriyle kontrol edin.
Sıkça sorulan sorular
Pi filtre ile T filtre arasındaki fark nedir?
T filtre iki seri bobin ve arada bir paralel kondansatör kullanır. Pi filtre düşük empedanslı kaynak ve yüklerde, T filtre yüksek empedanslı olanlarda daha uygundur. Pi filtre bobin sayısı az olduğu için genellikle daha ucuzdur.
Chebyshev mi Butterworth mu seçmeliyim?
Geçiş bandında düz bir cevap önemliyse (ölçüm, ses) Butterworth; harmonikleri mümkün olduğunca hızlı bastırmak önemliyse (verici çıkışı) Chebyshev tercih edilir.
Ferrit boncuk bobin yerine kullanılabilir mi?
Besleme filtrelerinde sık kullanılır. Ferrit boncuk yüksek frekansta dirençli bir empedans gösterir ve gürültüyü ısıya çevirir; ancak endüktansı akımla değişir ve düşük frekansta etkisizdir.
Direnç, kondansatör ve diğer komponentler için ürünlerimize göz atın.
Bobin ve Kondansatörler