Tính toán mạch lọc RC nhanh nhất

Dưới đây là hướng dẫn tính toán bộ lọc thông thấp RC thụ động tính toán điểm tần số cắt của bộ lọc thông thấp, dựa trên giá trị của điện trở R và tụ điện C của mạch, theo công thức fc = 1/(2πRC).

Để sử dụng các bạn chỉ cần nhập bất kỳ giá trị nào vào một trong hai trường, và máy tính sẽ tính toán trường thứ ba. Máy tính này cho phép người dùng chọn đơn vị của tụ điện, bao gồm picofarad (pF), nanofarad (nF), microfarad (μF) và farad (F), cũng như đơn vị cho điện trở và tần số. Sau khi nhập 2 giá trị, người dùng nhấn nút ‘Tính toán’, và kết quả sẽ được tính toán tự động. Giá trị tần số cắt kết quả được tính toán có đơn vị hertz (Hz) cho tần số, farad và microfarad cho tụ điện, và ohm (Ω) cho điện trở.

Địa chỉ máy tính tính toán : https://www.learningaboutelectronics.com/Articles/Low-pass-filter-calculator.php

Một bộ lọc thông thấp RC là một mạch bộ lọc, bao gồm một điện trở và một tụ điện, cho phép các tín hiệu tần số thấp đi qua và chặn các tín hiệu tần số cao. Khi một điện trở được đặt nối tiếp với nguồn điện và một tụ điện được đặt song song với cùng một nguồn điện đó, như được thể hiện trong sơ đồ mạch trên, loại mạch này tạo thành một bộ lọc thông thấp. Nó tạo thành bộ lọc thông thấp do các tính chất phản ứng của tụ điện. Tụ điện là một thiết bị phản ứng. Điều này có nghĩa là điện trở mà nó đưa ra đối với một tín hiệu thay đổi tùy thuộc vào tần số của tín hiệu. Tụ điện là các thiết bị phản ứng đưa ra điện trở rất cao, hoặc tính trở, đối với các tín hiệu tần số thấp. Ngược lại, chúng đưa ra điện trở thấp hơn khi tần số của tín hiệu tăng lên. Do đó, một tụ điện đưa ra tính trở rất thấp đối với tín hiệu tần số rất cao. Bởi vì chúng đưa ra tính trở thấp đối với các tín hiệu tần số cao, các tín hiệu tần số cao thường đi qua, vì chúng đại diện cho một đường đi có tính trở thấp. Hãy nhớ rằng dòng điện luôn đi theo đường đi có điện trở nhỏ nhất. Vì vậy, các tín hiệu tần số cao thường đi theo đường tụ điện, trong khi các tín hiệu tần số thấp thì không; chúng đi qua đầu ra.

Khi chúng ta tính toán tần số cắt của bộ lọc thông thấp, là điều mà máy tính này làm, chúng ta đang tính toán điểm trong đáp ứng tần số của bộ lọc, nơi hệ số khuyếch đại đã giảm 3dB. Các bộ lọc thông thấp cho phép các tần số thấp đi qua với hệ số khuyếch đại cao cho đến khi đạt đến một điểm trên đường cong đáp ứng tần số nơi nó không còn có thể cho phép các tần số đi qua với hệ số khuyếch đại như vậy. Khi tần số tăng lên, các tín hiệu bị suy giảm. Điểm mà bộ lọc thông thấp không thể tạo ra hệ số khuyếch đại đầy đủ và đã giảm hệ số khuyếch đại 3dB được gọi là tần số cắt. Tần số cắt là điểm mà chúng ta biết rằng bộ lọc tạo ra 0,7071V của hệ số khuyếch đại điện áp đỉnh. Đây là lý do tại sao nó rất quan trọng và tại sao chỉ biết tần số cắt nơi bộ lọc thông thấp kết thúc. Tại tần số này, các tín hiệu bắt đầu bị suy giảm mạnh và không còn cho phép các tín hiệu đi qua với hệ số khuyếch đại cao.

Như bạn có thể thấy trong sơ đồ trên, bộ lọc thông thấp tạo ra hệ số khuyếch đại đầy đủ cho các tín hiệu tần số thấp và sau đó bắt đầu tạo ra các tín hiệu có hệ số khuyếch đại thấp hơn. Tại tần số cắt, có sự giảm 3dB về hệ số khuyếch đại. Và khi tần số tăng lên, hệ số khuyếch đại giảm thêm, cho đến khi nó gần như bằng 0.