MỘT SỐ KỸ THUẬT TRIỂN KHAI TRÊN HỆ THỐNG PLC
2.2.2. Các bộ lọc tương tự
Có hai loại mạch lọc tƣơng tự là mạch lọc tích cực và mạch lọc thụ động. Ở mạch lọc tích cực, tín hiệu nằm trong giải thông đƣợc cho qua bộ lọc rồi đƣợc khuếch đại lớn hơn tín hiệu vào, còn ở mạch lọc thụ động thì tín hiệu nằm trong dải lọc sẽ đƣợc cho qua bộ lọc với sự suy hao nhất định nên tín hiệu ra sẽ nhỏ hơn tín hiệu vào.
2.2.2.1. Mạch lọc RC
Ở phạm vi tần số thấp khoảng 1 MHz trở lại, chế tạo các cuộn cảm rất cồng kềnh mà chất lƣợng lại không tốt nên mạch lọc RC thƣờng đƣợc sử dụng. Do đặc điểm của tụ C là trở kháng càng giảm khi tần số càng tăng nên ngƣời ta có thể dựa vào đó để thiết kế các bộ lọc RC thông thấp hoặc thông cao.
Ƣu điểm của bộ lọc thụ động RC là đơn giản, kích thƣớc nhỏ gọn tuy nhiên hiệu quả lọc không cao vì chỉ là lọc bậc nhất.
Tần số trung tâm của mạch lọc đƣợc tính theo công thức sau:
0 1 2 f RC (với R: Ω, C: F, f0: Hz) (2.3)
Mạch lọc thông dải RC đƣợc tạo thành từ hai mạch lọc thông thấp và thông cao RC, để tăng khả năng lọc ta còn có thể các tầng lọc nối tiếp nhau.
Hình 2.12: Các mạch lọc RC 2.2.2.2. Mạch lọc LC
Hình 2.13: Các mạch lọc LC đơn giản
Hình 2.14: Các mạch cộng hƣởng LC
Với tần số cao, mạch lọc LC đƣợc sử dụng và có nhiều ƣu điểm so với mạch RC. Do đặc tính của mạch lọc LC là khả năng cộng hƣởng nên với yêu cầu lọc dải tần số hẹp thì chất lƣợng lọc rất cao. Chính vì thế mạch cổng hƣởng LC đƣợc sử dụng khá phổ biến trong các máy thu tín hiệu (radio, tivi…).
2.2.2.3 Các mạch lọc bậc cao khác
Để đạt chất lƣợng lọc cao trong phạm vi tần số không lớn (dƣới vài MHz), ngƣời ta còn dùng vi mạch khuếch đại thuật toán và mạng RC gọi là mạch lọc tích cực.
Khác với lọc thụ động, mạch lọc tích cực đƣợc đặc trƣng bởi ba tham số cơ bản: tần số giới hạn fg, bậc của bộ lọc và loại bộ lọc.
Tần số giới hạn là những tần số mà tại đó đặc tuyến biên độ - tần số của hàm truyền đạt giảm 3dB so với hệ số truyền đạt ở tần số trung tâm. Bậc của bộ lọc xác định độ dốc của đặc tuyến biên độ - tần số ở tần số f >> fg. Loại của bộ lọc xác định dạng của đặc tuyến biên độ - tần số xung quanh tần số giới hạn và trong khu vực thông của mạch lọc. Mạch điện của loại bộ lọc thì giống nhau, chúng chỉ khác nhau ở giá trị của các linh kiện RC mà thôi.
Hình 2.15: Mạch lọc thông dải dùng vi mạch HA17741
Tần số cộng hƣởng: 0 1 2 f RC Hệ số phẩm chất: 1 3 Q K Dải thông của mạch lọc: B f0
Q