LC-Filter-Rechner

Verständnis von LC-Filtern

1. Grundlegende Prinzipien

LK-Filter verwenden Induktoren und Kondensatoren, um frequenzsenkende Schaltkreise zu erstellen. Diese Komponenten speichern und tauschen Energie, erzeugen Resonanzverhalten, das scharfe Frequenzabtrennschwerpunkte ermöglicht im Vergleich zu RC-Filtern.

Resonantfrequenz fn:

Charakteristische Widerstandsverteilung ZW0:

Qualitätsfaktor Q:

Zweite Typen von Filtern

Gemeine LC-Filterkonfigurationen:

  • Serien-L-Filter: Reihenlautsprecher L, Parallelkondensator C
  • Hochpassfilter: Reihenbelegte C, L-Schaltung
  • Bandpass-Filter: Reihen-/Parallel-LC
  • Bandbreite-Blockade: Reihen-Parallelschaltung L-C
  • Vielstufigkeitsdesigns

Zentrale Parameter

Wichtige Filtermerkmale:

  • Resonanzfrequenz
  • Qualitätsfaktor Q
  • Bandbreite
  • Verlustwiderstandsentfernung
  • Abfallrate 40 dB/Stufe
  • Komponentenwerte
  • Impedanzübertragung

Anwendungen

LC-Filter werden weithin im Bereich der Elektronik verwendet:

  • Funkwellen-/WLAN-Zirkuite
  • Leistungsquellen
  • Tonübergänge
  • EMISchutz/RFISchutz
  • Signalverstärkung
  • Impedanzadaption
  • Harmonischer Filterung

L-Kopffilter-Typen und -Entwurf

LC Niedrigpass-Filter

Ein LC-Low-Pass-Filter verwendet Serieninduktoren und Parallelspektator zu einem Hohlfrequenzpassieren von niedrigen Frequenzen während der Abschwächung hohen Frequenzen. Gängig in der Stromversorgung und Audioanwendungen.

LC Hochpassfiltr

Die LC-Hochpassfiltrkonfiguration verwendet Reihenkapazitive und Parallelenzüge, um niedrige Frequenzen zu blockieren und hohen Frequenzen zu ermöglichen.

LC-Bandpassfiltr

Eine LC-Bandbreitfilter kombiniert Hoch- und Tiefpasscharakteristika, um Signalwellen innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes zu ermöglichen. Gängig in RF- und Kommunikationssystemen.

LC-Bandbreitabsorber

Bezeichnet als LC-Notchfilter, erneuert es eine bestimmte Frequenzbandbreite und lässt alle anderen passieren. Es wird zur Interferenzenabschaltung und zur Harmonienunterdrückung verwendet.

Spezialisierte Anwendungen

Energieanwendungen

  • Buck-Verstärker LC-Filter
  • Stromversorgungswellenabschwächung
  • EMISchutz/RAD-Schutz
  • Invertierende LC-Filterdesign

Filtrkonfigurationen

  • LC-π-Filterdesign
  • LC-T-Filterkonfiguration
  • Zweiter Ordnungsvoltschaltfilter
  • Butterworth LC-Filter

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein LC-Filter?

Ein LC-Filter ist ein passiver elektronischer Kreislauf, der Induktoren L und Kondensatoren C kombiniert, um Frequenzwahlfilter zu schaffen. Es bietet stärkere Schnittstellenmerkmale und geringeres Signalverlust im Vergleich zu RC-Filtern.

Wie man eine LC-Filter konstruiert?

  • Bestimmen des erforderlichen Schrittzweigschnittfrequenz
  • Wähle Filtertopologie Niedriganpassfilter, Hochpassfilter usw.
  • Kalkulieren Sie die Werte von L und C
  • Konsidriere Komponentenfaktoren
  • Berücksichtigen Sie parasitäre Effekte.

LC-Filter gegen RC-Filter - Welche Wahl?

Choose LC filters for:

  • Schärferes Schrankfrequenzstörung 40 dB/Decade
  • Niedriger Eingabeverlust
  • Erhöhte Leistungsfähigkeit
  • Funktionsübertragungsgeschwindigkeiten/Höchsfrequenzanwendungen

Choose RC filters for:

  • Einfachere Konstruktion
  • Niedrigere Kosten
  • Kleinerer Größe
  • Wenn Induktoren unerwünscht sind

L-C-Filter-Resonanzfrequenz

Die Resonanzfrequenz f0 eines LC-Filters wird wie folgt berechnet: f0 = 1 / 2π√LC Dies ist die Frequenz, an der die induktiven und kapazitiven Reaktanzen gleich sind.

Entwerungsbedenken

Zentrale Faktoren bei der LC-Filterdesign

  • Komponentenfaktoren
  • Selbstresonanzwirkungen
  • Kernsättigung
  • Parazitäre Effekte
  • Temperaturstabilität
  • Physische Größe
  • Kostenbeschränkungen

Schnellreferenz

Schlüsselgleichungen

Resonanzfrequenz:

Bandaufweit:

Abnahme:

Entwurfshinweise

  • Nutzung hochwertiger Komponenten
  • Berücksichtigen Sie Effekte von ESR und DCR
  • Selbstresonanz überprüfen
  • Kopplungseffekte der Geistigkeit
  • Zulassen für Anpassung

Gemeinsame Werte

Funkwellenfilter

VHF: 30-300 MHz
UHF: 300-3000 MHz
Induktivwiderstandskondensatoren L-Kondensatoren: 10 nH - 10 µH
Kapazität: 1-100 pF

Leistungsfilter

Schaltungslinie: 50/60 Hz
SMPS: 20kHz-1MHz
10µH bis 10mH
Kapazität: 0,1-1000µF