RC Alçak Geçiren Filtre Kazanç Hesaplayıcı

RC alçak geçiren filtrenin kazancı ve dB değeri.

Nasıl hesaplanır?

Direnci R ohm, kapasitansı C farad (1 µF = 0,000001; 100 nF = 0,0000001) ve frekansı f hertz olarak girin. Araç önce x = 2π × f × R × C değerini, sonra gerilim kazancını kazanç = 1 ÷ √(1 + x²) (çıkış gerilimi bölü giriş gerilimi, yüksüz) ve dB = 20 × log₁₀(kazanç) değerini hesaplar. R ve C sıfırdan büyük, f negatif olmamalıdır; f = 0 iken kazanç tam 1,00'dir (0,00 dB). Kazanç iki ondalığa yuvarlanır; çok küçük değerler 0,00 görünür, ancak dB değeri yine de anlamlıdır. Yalnızca büyüklüğü verir, faz kaymasını vermez ve filtrenin yük sürmediğini varsayar.

Örnek hesaplama

R = 10.000 Ω ve C = 0,0000001 F (100 nF) olan bir filtreye 1.000 Hz'lik sinyal uygulanıyor. Kesim frekansı 1 ÷ (2π × 10.000 × 0,0000001) ≈ 159 Hz'dir. Şimdi x = 2π × 1.000 × 10.000 × 0,0000001 = 6,283. Kazanç: 1 ÷ √(1 + 6,283²) = 1 ÷ 6,362 = 0,16. Desibel olarak: 20 × log₁₀(0,1572) = -16,07 dB. Bu filtre 1 kHz'de giriş geriliminin yaklaşık %16'sını geçirir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Kapasitansı mikrofarad ya da nanofarad olarak yazmak. Alan faraddır; 100 nF için 0,0000001 girilmelidir, 100 yazmak devasa bir kondansatör anlamına gelir ve kazanç neredeyse sıfır çıkar.
  • Frekansı kHz olarak girmek. Alan hertzdir; 1 kHz için 1000 yazılır.
  • Kazancı güç oranıyla karıştırmak. Buradaki dB gerilim içindir (20·log₁₀); gerilimin yarıya inmesi yaklaşık −6 dB'dir, −3 dB değil.
  • Her frekansta −3 dB beklemek. −3 dB noktası (kazanç 0,71) yalnızca kesim frekansında, yani 1 ÷ (2π × R × C) değerinde oluşur.
  • Yükü gözden kaçırmak. Formül yüksüz çıkış varsayar; filtreden sonraki düşük empedanslı bir yük gerçek tepkiyi değiştirir.

Bu hesaplama hakkında

Birinci dereceden bir RC alçak geçiren filtrede, f frekansındaki gerilim kazancının büyüklüğü |H(f)| = 1 / √(1 + (f/fc)²) şeklindedir; burada kesim frekansı fc = 1/(2πRC)'dir. Logaritmik olarak ifade edilirse bu, kazanç(dB) = 20 log₁₀|H(f)| olur — kesim frekansının tam kendisinde kazanç her zaman 0,707'dir (−3 dB) ve bunun ötesinde dekat başına yaklaşık 20 dB düşer.

Ses mühendisleri ton kontrolleri ve takma ad (alias) önleyici filtreler tasarlarken tam olarak bu matematiği kullanır; elektronik meraklıları bir sinyal hattındaki yüksek frekans gürültüsünü bastıracak R ve C değerlerini seçmek için ondan yararlanır; ayrıca bir filtrenin tepkisinin hem bileşen değerlerine hem de sinyal frekansına nasıl bağlı olduğunu bu kadar net gösterdiği için klasik bir devre analizi alıştırmasıdır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar