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Qui si illustrano i filtri che si usano in alta frequenza, solitamente
installati all'ingresso del segnale proveniente dall'antenna. I componenti usati per la loro composizione sono l'induttanza L e la capacità C e, a seconda della loro configurazione, possiamo ottenere filtri a P greco o a T perchè assumono la forma di tale lettere. Una parametro fondamentale per il calcolo dei valori che devono assumere la L e la C è la frequenza di taglio F che rappresenta il limite massimo o minimo oltre il quale dovranno transitare certi valori di frequenze. In base alle esigenze del progettista si potrà avere un filtro: - PASSA BASSO che ha la caratteristica di lasciare passare tutte le frequenze più basse del valore della frequenza di taglio (fig.1); - PASSA ALTO che lascia passare tutte le frequenze più alte del valore della frequenza di taglio (fig.2); - PASSA BANDA che lascia transitare tutte le frequenze comprese tra due valori di frequenze di taglio (Fig.3). Nello schema della figura 4 viene illustrato il classico filtro passa basso a Π greco. La resistenza all'uscita del circuito rappresenta il valore caratteristico dell'impedenza dello stadio successivo al filtro. Vediamo adesso come si dimensionano i componenti di ogni filtro servendoci della matematica. Supponiamo di voler realizzare un filtro passa basso che abbia una frequenza di taglio F di 2 MHz adatto, cioè a lasciar passare esclusivamente le frequenze della banda delle onde medie (Fig. 4) con impedenza Z di 600 Ώ. Calcoliamo innanzitutto il valore dell'induttanza L con la formula: (0,318 * Z) (0,318 * 600) L = --------------- = ------------------ = 95,5 μH ( 100 μH valore commerciale) F 2 Si passa a calcolare il valore dei due condensatori C: 159000 159000 C = ------------ = ------------- = 132 pF (120 pF valore commerciale) F * Z 2 * 600 |
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Calcoliamo lo stesso tipo di filtro ma con la configurazione a T (Fig. 5) (0,159 * Z) (0,159 * 600) L = --------------- = ------------------ = 47,7 μH ( 47 μH valore commerciale) F 2 Si passa a calcolare il valore dei due condensatori C: 318000 318000 C = ------------ = ------------- = 265 pF (270 pF valore commerciale) F * Z 2 * 600 Come si potrà facilmente osservare, il valore di L è dimezzato mentre quello di C è raddoppiato in questa configurazione. Come secondo esempio, calcoliamo i due tipi di filtro passa alto a P greco (fig 6) supponendo di volerne costruire un modello che abbia una frequenza di taglio F sempre di 2 MHz. Esso lascerà passare soltanto le frequenze superiori a 2 MHZ. L'impedenza caratteristica Z è sempre di 600 Ώ tipica degli ingressi dei ricevitori usati dagli SWL. (0,159 * Z) (0,159 * 600) L = --------------- = ------------------ = 47,7 μH ( 47 μH valore commerciale) F 2 Si passa a calcolare il valore dei due condensatori C: 79600 79600 C = ------------ = ------------- = 66,3 pF (68 pF valore commerciale) F * Z 2 * 600 Stesso filtro passa alto a T (figura 7) (0,076 * Z) (0,076 * 600) L = --------------- = ------------------ = 22,8 μH ( 22 μH valore commerciale) F 2 159000 159000 C = ------------ = ------------- = 132 pF F * Z 2 * 600 Concludiamo con il calcolo di un filtro passa banda ( fig. 8) che operi tra le frequenze F1 di 500 kHz e F2 30 MHz. Esso lascerà passare sono le frequenze delle onde medie ed onde corte. L'impedenza caratteristica Z è sempre di 600 Ώ. Come si noterà, questo filtro è formato da un filtro passa alto a pi greco (a sinistra) e da uno passa basso, sempre a pi greco, a destra. Per il calcolo dei componenti si usano le stesse formule impiegate in precedenza. Passa alto (0,076 * Z) (0,076 * 600) L = --------------- = -------------------- = 95 μH (100 μH valore commerciale) F1 0,5 159000 159000 C = ------------ = ------------- = 530 pF (560 pF valore commerciale) F1 * Z 0,5 * 600 Passa basso (0,318 * Z) (0,318 * 600) L = ---------------- = ------------------- = 6,36 μH F2 30 Si passa a calcolare il valore dei due condensatori C: 159000 159000 C = ------------ = --------------- = 8,8 pF (8,2 pF valore commerciale) F2 * Z 30 * 600 Per i filtri passa banda si possono usare altre configurazioni per le quali il calcolo delle sezioni tiene conto delle formule indicate. Non poteva mancare un foglio Excel per accelerare le operazioni di calcolo. Cliccare qui. |
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