குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி: ஒப்-ஆம்ப் மற்றும் பயன்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி எல்பிஎஃப்

ஒரு சமிக்ஞையின் தேவையற்ற அதிர்வெண்களை மறுவடிவமைக்க, மாற்றியமைக்க மற்றும் நிராகரிக்க பயன்படும் ஒரு வகையான சுற்று என்பதால் வடிப்பான் வரையறுக்கப்படுகிறது. ஒரு சிறந்த ஆர்.சி வடிப்பான் பிரித்து அதிர்வெண்ணைப் பொறுத்து உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளை (சைனூசாய்டல்) அனுப்ப அனுமதிக்கும். பொதுவாக, குறைந்த அதிர்வெண்ணில் (<100 kHz) applications, passive வடிப்பான்கள் மின்தடை மற்றும் மின்தேக்கி கூறுகளைப் பயன்படுத்தி கட்டப்பட்டுள்ளன. எனவே இது ஒரு என அழைக்கப்படுகிறது செயலற்ற ஆர்.சி வடிப்பான் . இதேபோல், உயர் அதிர்வெண் (> 100 kHz) சமிக்ஞைகளுக்கு செயலற்ற வடிப்பான்களை மின்தடை-தூண்டல்-மின்தேக்கி கூறுகளுடன் வடிவமைக்க முடியும். எனவே இந்த சுற்றுகள் செயலற்றவை என்று பெயரிடப்பட்டுள்ளன ஆர்.எல்.சி சுற்றுகள் . இந்த வடிப்பான்கள் அவை சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் வரம்பின் அடிப்படையில் அழைக்கப்படுகின்றன. பொதுவாக மூன்று வடிகட்டி வடிவமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன குறைந்த பாஸ் வடிப்பான், உயர் பாஸ் வடிப்பான் , மற்றும் அலைவரிசை வடிகட்டி . இந்த கட்டுரை குறைந்த பாஸ் வடிப்பானின் கண்ணோட்டத்தை விவாதிக்கிறது.

குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி என்றால் என்ன?

தி குறைந்த பாஸ் வடிப்பானின் வரையறை அல்லது எல்பிஎஃப் என்பது குறைந்த அதிர்வெண் கொண்ட சமிக்ஞைகளை அனுப்பவும், விருப்பமான கட்-ஆஃப் அதிர்வெண்ணைக் காட்டிலும் அதிக அதிர்வெண்ணுடன் இணைக்கவும் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வகையான வடிகட்டி ஆகும். தி குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி அதிர்வெண் பதில் முக்கியமாக சார்ந்துள்ளது குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி வடிவமைப்பு . இந்த வடிப்பான்கள் பல வடிவங்களில் உள்ளன மற்றும் ஒரு சமிக்ஞையின் மென்மையான வகையை அளிக்கின்றன. வடிவமைப்பாளர்கள் இந்த வடிகட்டியை ஒரு முன்மாதிரி வடிகட்டி போன்ற மின்மறுப்பு மற்றும் ஒற்றுமை அலைவரிசை போன்றவற்றை அடிக்கடி பயன்படுத்துவார்கள்.

விருப்பமான வடிகட்டி மாதிரியிலிருந்து விருப்பமான மின்மறுப்பு மற்றும் அலைவரிசையை சமநிலைப்படுத்துவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது, மேலும் விருப்பமான இசைக்குழு வகைக்கு மாற்றங்கள் லோ-பாஸ் (எல்பிஎஃப்), ஹை-பாஸ் (ஹெச்.பி.எஃப்) , பேண்ட்-பாஸ் (பிபிஎஸ்எஃப்) அல்லது பேண்ட்-ஸ்டாப் (பிஎஸ்எஃப்).

முதல் ஆர்டர் குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி

முதல் வரிசையில் எல்பிஎஃப் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த சுற்று என்ன? ஒரு எளிய ஒருங்கிணைப்பாளர். எல்.பி.எஃப்-களுக்கான அடிப்படை கட்டுமானத் தொகுதி ஒருங்கிணைப்பான் என்பதை நினைவில் கொள்க.

முதல் ஆர்டர் குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி

கருதுங்கள் Z1 = 1 / 𝑗⍵𝐶1

V1 = Vi * 𝑍1 / 𝑅1 + 𝑍1 = Vi (1 / 𝑗⍵𝐶1) / 𝑅1 + (1 / 𝑗⍵𝐶1)

= Vi 1 / 𝑗𝜔𝐶1𝑅1 + 1

= Vi 1 / 𝑠𝐶1𝑅1 + 1

இங்கே s = j⍵

குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி பரிமாற்ற செயல்பாடு இருக்கிறது

1 / 𝑉𝑖 = 1 / 𝑠𝐶1𝑅1 + 1

வெளியீடு அதிர்வெண்ணாக நேர்மாறாக குறைகிறது (விழுகிறது). அதிர்வெண் இரட்டையர் வெளியீடு பாதியாக இருந்தால் (ஒவ்வொரு அதிர்வெண்ணையும் இரட்டிப்பாக்க -6 dB - ஆக்டேவுக்கு 6 dB). இது முதல் வரிசையின் எல்பிஎஃப் மற்றும் ரோல்-ஆஃப் ஒரு ஆக்டேவுக்கு -6 டிபி ஆகும்.

இரண்டாவது ஆர்டர் குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி

தி இரண்டாவது வரிசை குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

இரண்டாவது ஆர்டர் குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி

கருதுங்கள் Z1 = 1 / 𝑗⍵𝐶1

வி 1 = வி 𝑍1 / 𝑅1 + 𝑍1

Vi * (1 / 𝑗⍵𝐶1) / 𝑅1 + (1 / 𝑗⍵𝐶1)

Vi 1 / 𝑗𝜔𝐶1𝑅1 + 1

= Vi 1 / 𝑠𝐶1𝑅1 + 1

இங்கே s = j⍵

குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி பரிமாற்ற செயல்பாடு

1 / 𝑉𝑖 = 1 / 𝑠𝐶1𝑅1 + 1

கருதுங்கள் Z2 = 1 / 𝑗⍵𝐶1

வி 1 = வி 𝑍2 / 𝑅2 + 𝑍2

Vi * (1 / 𝑗⍵𝐶2) / 𝑅2 + (1 / 𝑗⍵𝐶2)

Vi 1 / 𝑗𝜔𝐶2𝑅2 + 1

= Vi 1 / 𝑠𝐶2𝑅2 + 1

Vi (1 / 𝑠𝐶1𝑅1 + 1) * (1 / 𝑠𝐶2𝑅2 + 1)

= 1 / (𝑠2𝑅1𝑅2𝐶1𝐶2 + 𝑠 (𝑅1𝐶1 + 𝑅2𝐶2) +1)

எனவே பரிமாற்ற செயல்பாடு இரண்டாவது வரிசை சமன்பாடு ஆகும்.

/ 𝑉𝑖 = 1 / (𝑠2𝑅1𝑅2𝐶1𝐶2 + 𝑠 (𝑅1𝐶1 + 𝑅2𝐶2) +1)

வெளியீடு அதிர்வெண்ணின் சதுரமாக நேர்மாறாக குறைகிறது (விழுகிறது). அதிர்வெண் இரட்டிப்பாக இருந்தால் வெளியீடு isc1 / 4th. (- ஒவ்வொரு அதிர்வெண் இரட்டிப்பாக்கத்திற்கும் 12 dB அல்லது - ஒரு ஆக்டேவுக்கு 12 dB). இது இரண்டாவது வரிசையின் குறைந்த பாஸ் வடிப்பானாகும், மேலும் ஒரு ஆக்டேவுக்கு -12 டி.பி.

தி குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி போட் சதி கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. பொதுவாக, குறைந்த பாஸ் வடிப்பானின் அதிர்வெண் பதில் ஒரு போட் சதித்திட்டத்தின் உதவியுடன் குறிக்கப்படுகிறது, மேலும் இந்த வடிகட்டி அதன் கட்-ஆஃப் அதிர்வெண் மற்றும் அதிர்வெண் ரோல் ஆஃப் விகிதத்துடன் வேறுபடுகிறது

ஒப் ஆம்பைப் பயன்படுத்தி குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி

ஒப்-ஆம்ப்ஸ் அல்லது செயல்பாட்டு பெருக்கிகள் தூண்டிகளைப் பயன்படுத்தாமல் மிகவும் திறமையான குறைந்த பாஸ் வடிப்பான்களை வழங்கவும். ஒரு ஒப்-ஆம்பின் பின்னூட்ட வளையத்தை ஒரு வடிப்பானின் அடிப்படை கூறுகளுடன் இணைக்க முடியும், எனவே உயர் செயல்திறன் கொண்ட எல்பிஎஃப் கள் தூண்டிகளைத் தவிர தேவையான கூறுகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் எளிதில் உருவாகின்றன. தி op-amp இன் பயன்பாடுகள் எல்.பி.எஃப் கள் வெவ்வேறு பகுதிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மின் பகிர்மானங்கள் இன் வெளியீடுகளுக்கு டிஏசி (டிஜிட்டல் முதல் அனலாக் மாற்றிகள்) மாற்று சமிக்ஞைகள் மற்றும் பிற பயன்பாடுகளை நீக்குவதற்கு.

ஒப்-ஆம்பைப் பயன்படுத்தி முதல் ஆர்டர் ஆக்டிவ் எல்பிஎஃப் சர்க்யூட்

தி சுற்று வரைபடம் ஒற்றை துருவத்தின் அல்லது முதல் வரிசையின் செயலில் குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. சுற்று op-amp ஐப் பயன்படுத்தி குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் பயன்கள் ஒரு மின்தேக்கி பின்னூட்ட மின்தடை முழுவதும். பின்னூட்ட அளவை மேம்படுத்துவதற்கான அதிர்வெண் அதிகரிக்கும் போது இந்த சுற்று ஒரு விளைவைக் கொண்டிருக்கிறது, பின்னர் மின்தேக்கியின் எதிர்வினை மின்மறுப்பு விழும்.

ஒப் ஆம்பைப் பயன்படுத்தி முதல் ஆர்டர் குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி

மின்தேக்கி எதிர்வினை மின்தடையின் எதிர்ப்பை சமப்படுத்தக்கூடிய அதிர்வெண்ணில் வேலை செய்வதன் மூலம் இந்த வடிகட்டியின் கணக்கீடு செய்ய முடியும். பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி இதைப் பெறலாம்.

Xc = 1 / π f C.

‘Xc’ என்பது ஓம்ஸில் உள்ள கொள்ளளவு எதிர்வினை

‘Π’ என்பது நிலையான கடிதம் மற்றும் இதன் மதிப்பு 3.412 ஆகும்

‘F’ என்பது அதிர்வெண் (அலகுகள்- Hz)

‘சி’ என்பது கொள்ளளவு (அலகுகள்-ஃபாரட்ஸ்)

மின்தேக்கியின் விளைவை நீக்குவதன் மூலம் இந்த சுற்றுகளின் இன்-பேண்ட் ஆதாயத்தை எளிய முறையில் கணக்கிட முடியும்.

இந்த வகையான சுற்றுகள் அதிக அதிர்வெண்களில் ஆதாயத்திற்குள் குறைப்பைக் கொடுப்பதற்கு உதவியாக இருப்பதால், ஒவ்வொரு ஆக்டேவிற்கும் 6 டி.பியை உருட்டுவதற்கான இறுதி வேகத்தை வழங்குகிறது, அதாவது அதிர்வெண்ணில் ஒவ்வொரு மறுபடியும் மறுபடியும் ஓ / பி மின்னழுத்தம் பிரிக்கிறது. எனவே, இந்த வகையான வடிப்பானுக்கு முதல் வரிசை அல்லது ஒற்றை துருவ குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் என பெயரிடப்பட்டுள்ளது.

ஒப்-ஆம்பைப் பயன்படுத்தி இரண்டாவது ஆர்டர் ஆக்டிவ் எல்பிஎஃப் சர்க்யூட்

ஒரு பயன்படுத்துவதன் மூலம் செயல்பாட்டு பெருக்கி , வேறுபட்ட ஆதாய நிலைகள் மற்றும் ரோல்-ஆஃப் மாதிரிகள் கொண்ட பரந்த அளவில் வடிப்பான்களை வடிவமைப்பது சாத்தியமாகும். இந்த வடிப்பான் அலைவரிசை பதிலையும் ஒற்றுமை ஆதாயத்தையும் வழங்குகிறது.

ஒப்-ஆம்பைப் பயன்படுத்தி இரண்டாவது ஆர்டர் ஆக்டிவ் எல்பிஎஃப் சர்க்யூட்

சுற்று மதிப்புகள் கணக்கீடுகள் பதிலுக்கு சிக்கலற்றவை பட்டர்வொர்த் குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் & ஒற்றுமை ஆதாயம். இந்த சுற்றுகளுக்கு குறிப்பிடத்தக்க ஈரப்பதம் அவசியம் & மின்தேக்கி மற்றும் மின்தடையின் விகித மதிப்புகள் இதை முடிக்கின்றன.

ஆர் 1 = ஆர் 2

சி 1 = சி 2

f = 1 - √4 π R C2

மதிப்புகளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​மின்தடையின் மதிப்புகள் இப்பகுதியில் 10 கிலோ ஓம் முதல் 100 கிலோ-ஓம் வரை குறையும் என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள். இந்த பிரிவின் அதிர்வெண் மற்றும் வெளிப்புற மதிப்புகள் மூலம் சுற்று o / p மின்மறுப்பு அதிகரிப்பதால் இது பயனுள்ளது.

குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி கால்குலேட்டர்

ஒரு ஆர்.சி.க்கு குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி சுற்று , தி குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி கால்குலேட்டர் குறுக்குவழி அதிர்வெண்ணைக் கணக்கிடுகிறது மற்றும் சதி செய்கிறது குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி வரைபடம் இது ஒரு போட் சதி என்று அழைக்கப்படுகிறது.

உதாரணத்திற்கு:

சுற்றுகளில் மின்தடை மற்றும் மின்தேக்கியின் மதிப்புகள் நமக்குத் தெரிந்தால், குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி பரிமாற்ற செயல்பாட்டை பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிட முடியும்.

Vout (கள்) / வின் (கள்) + 1 / CR / s + 1 / CR

கொடுக்கப்பட்ட மின்தடையின் அதிர்வெண் மதிப்பையும் மின்தேக்கி மதிப்புகளையும் கணக்கிடுங்கள்

fc = 1/2 πRC

எல்பிஎஃப் அலைவடிவம்

குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி பயன்பாடுகள்

குறைந்த பாஸ் வடிப்பானின் பயன்பாடுகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன.

• ஸ்பீக்கரில் உள்ள ஆடியோவின் அதிர்வெண்களை பேண்ட்-வரையறுக்கப்பட்ட குரல் இசைக்குழு சமிக்ஞையாக மாற்ற தொலைபேசி அமைப்புகளில் குறைந்த பாஸ் வடிப்பான்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• இந்த வடிப்பான் வழியாக சமிக்ஞை அனுப்பப்படுவதால், ஒரு சுற்றிலிருந்து ‘சத்தம்’ எனப்படும் உயர் அதிர்வெண் சமிக்ஞையை வடிகட்ட எல்.பி.எஃப் கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பின்னர் அதிக அதிர்வெண் சமிக்ஞை நீக்கப்படும் மற்றும் வெளிப்படையான சத்தத்தை உருவாக்க முடியும்.
• குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் பட செயலாக்கம் படத்தை மேம்படுத்துவதற்காக
• சில நேரங்களில் இந்த வடிப்பான்கள் ஆடியோவில் உள்ள பயன்பாடுகளின் காரணமாக ட்ரெபிள் கட் அல்லது ஹை கட் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
• ஆர்.சி சுற்றுவட்டத்தில் குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒரு என அழைக்கப்படுகிறது ஆர்.சி குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் .
• எல்பிஎஃப் ஒரு பயன்படுத்தப்படுகிறது ஒருங்கிணைப்பாளர் ஆர்.சி சுற்று போன்றது
• பல-விகித டிஎஸ்பியில், ஒரு இன்டர்போலேட்டரை இயக்கும்போது, ​​எல்பிஎஃப் ஆன்டி-இமேஜிங் வடிப்பானாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதேபோல், ஒரு டெசிமேட்டரை இயக்கும் போது இந்த வடிப்பான் எதிர்ப்பு மாற்றுப்பெயர்ச்சி வடிப்பானாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• பேஸ்பேண்ட் சிக்னல்களின் திறமையான பதிலுக்காக சூப்பர் ஹீட்டோரோடைன் போன்ற பெறுநர்களில் குறைந்த பாஸ் வடிப்பான்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• மனித உடலில் இருந்து வரும் மருத்துவ சாதனங்களின் சமிக்ஞைகளில் குறைந்த பாஸ் வடிகட்டி பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் மின்முனைகளைப் பயன்படுத்தி சோதனை அதிர்வெண்ணில் குறைவாக இருக்கும். எனவே இந்த சமிக்ஞைகள் எல்.பி.எஃப் வழியாக சில தேவையற்ற சுற்றுப்புற ஒலியை அகற்றலாம்.
• இந்த வடிப்பான்கள் கடமை சுழற்சி வீச்சு மாற்றத்திலும் கட்ட பூட்டப்பட்ட சுழற்சியில் கட்ட கண்டறிதலிலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• AM மாடுலேட்டட் இடைநிலை அதிர்வெண் சமிக்ஞையை ஆடியோ சிக்னலுக்கு மாற்ற டையோடு டிடெக்டருக்கு LPF AM ரேடியோவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

எனவே, இது எல்லாம் ஒரு குறைந்த பாஸ் வடிப்பான் . ஒப்-ஆம்ப் அடிப்படையிலான எல்பிஎஃப் வடிவமைப்பது வடிவமைப்பது எளிது, அத்துடன் பல்வேறு வகையான வடிப்பான்களைப் பயன்படுத்தி மிகவும் சிக்கலான வடிவமைப்புகள். கூடுதல் பயன்பாடுகளுக்கு, எல்பிஎஃப் ஒரு சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகிறது. இங்கே உங்களுக்கான கேள்வி, குறைந்த பாஸ் வடிப்பானின் முக்கிய செயல்பாடு என்ன?