a. Ghép tín hiệu vào đƣờng dây điện
2.5.2. Các bộ lọc tương tự
Có hai loại mạch lọc tương tự là mạch lọc tích cực và mạch lọc thụ động. Ở mạch lọc tích cực, tín hiệu nằm trong giải thông được cho qua bộ lọc rồi được khuếch đại lớn hơn tín hiệu vào, cịn ở mạch lọc thụ động thì tín hiệu nằm trong dải lọc sẽ được cho qua bộ lọc với sự suy hao nhất định nên tín hiệu ra sẽ nhỏ hơn tín hiệu vào.
2.5.2.1. Mạch lọc RC
Ở phạm vi tần số thấp khoảng 1 MHz trở lại, chế tạo các cuộn cảm rất cồng kềnh mà chất lượng lại không tốt nên mạch lọc RC thường được sử dụng. Do đặc điểm của tụ C là trở kháng càng giảm khi tần số càng tăng nên người ta có thể dựa vào đó để thiết kế các bộ lọc RC thông thấp hoặc thông cao.
Ưu điểm của bộ lọc thụ động RC là đơn giản, kích thước nhỏ gọn tuy nhiên hiệu quả lọc khơng cao vì chỉ là lọc bậc nhất.
Tần số trung tâm của mạch lọc được tính theo cơng thức sau:
0 1 2 f RC (với R: Ω, C: F, f0: Hz) (2.3)
Mạch lọc thông dải RC được tạo thành từ hai mạch lọc thông thấp và thông cao RC, để tăng khả năng lọc ta cịn có thể các tầng lọc nối tiếp nhau.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 2.19: Các mạch lọc RC 2.5.2.2. Mạch lọc LC
Hình 2.20: Các mạch lọc LC đơn giản
Hình 2.21: Các mạch cộng hưởng LC
Với tần số cao, mạch lọc LC được sử dụng và có nhiều ưu điểm so với mạch RC. Do đặc tính của mạch lọc LC là khả năng cộng hưởng nên với yêu cầu lọc dải tần số hẹp thì chất lượng lọc rất cao. Chính vì thế mạch cổng hưởng LC được sử dụng khá phổ biến trong các máy thu tín hiệu (radio, tivi…).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.5.2.3 Các mạch lọc bậc cao khác
Để đạt chất lượng lọc cao trong phạm vi tần số khơng lớn (dưới vài MHz), người ta cịn dùng vi mạch khuếch đại thuật tốn và mạng RC gọi là mạch lọc tích cực.
Khác với lọc thụ động, mạch lọc tích cực được đặc trưng 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 thơi.
Hình 2.22: Mạch lọc thơng dải dùng vi mạch HA17741
Tần số cộng hưởng: 0 1 2 f RC Hệ số phẩm chất: 1 3 Q K Dải thông của mạch lọc: B f0
Q