Калькулятор фильтра верхних частот

Фильтр верхних частот пропускает быстро меняющиеся сигналы, ослабляя низкочастотные составляющие и постоянный ток. Его используют для устранения дрейфа датчиков, блокировки постоянной составляющей между усилительными каскадами, подавления гула, обработки звука и разделения полос в системах связи. Калькулятор моделирует пассивные RC- и RL-цепи первого порядка. Он показывает частоту среза и идеальный синусоидальный отклик на выбранной частоте, облегчая сравнение компонентов и частотных свойств. В RC-ФВЧ конденсатор обычно включают последовательно с сигналом, а резистор — между выходом и опорным узлом. Частота среза равна единице, делённой на произведение двух пи, сопротивления и ёмкости. В RL-ФВЧ выход можно снимать с катушки в последовательной цепи резистор–катушка; частота среза равна сопротивлению, делённому на произведение двух пи и индуктивности. Перед расчётом калькулятор переводит микрофарады и миллигенри в основные единицы СИ. Частотный отклик зависит от отношения входной частоты к частоте среза. Идеальное усиление напряжения равно этому отношению, делённому на квадратный корень из единицы плюс квадрат отношения. На срезе усиление около 0.707, а отклик — минус 3.01 децибела. Значительно ниже среза усиление стремится к нулю, и низкие частоты сильно подавляются. Значительно выше оно стремится к единице, и выход близко следует за входом. Усиление в децибелах равно двадцати десятичным логарифмам усиления напряжения. При принятом идеальном передаточном соотношении выход опережает вход по фазе. Намного ниже среза фаза стремится к девяноста градусам, на срезе равна сорока пяти градусам, а на высоких частотах стремится к нулю. Реальная полярность и измеренная фаза также зависят от точки съёма выхода и подключения цепи. Импедансы источника и нагрузки меняют эффективные номиналы и должны учитываться, если ими нельзя пренебречь. У реальных конденсаторов есть допуск, утечка, эквивалентное последовательное сопротивление и паразитная индуктивность. У катушек есть сопротивление обмотки, потери сердечника, паразитная ёмкость и частота собственного резонанса. На крайних частотах эти эффекты снижают точность простой модели. Используйте результат для предварительного выбора, затем включите в полный анализ импедансы источника и нагрузки, допуски и рабочие ограничения. Важные проекты проверяйте моделированием и стендовыми измерениями, особенно в радиочастотных, прецизионных и критичных для безопасности применениях.