ما هي حاسبة المرشح عالي التمرير؟
تُحدد حاسبة المرشح عالي التمرير تردد القطع (تردد الزاوية) لمرشح RC بسيط من الدرجة الأولى عالي التمرير. يسمح المرشح عالي التمرير بمرور الإشارات التي تعلو تردد القطع بينما يُخمّد الإشارات التي تقع دونه. تنتشر هذه الدوائر في تصميمات الصوتيات والراديو ومعالجة الإشارات، وتُستخدم لحجب إزاحة التيار المستمر (DC) والتخلص من الترددات المنخفضة المزعجة (الهمهمة).
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل قيمة المقاومة R بوحدة الأوم، والمواسعة C بوحدة الفاراد، لتعرض لك الحاسبة تردد القطع بوحدة الهرتز. وتذكّر أن تحوّل الوحدات ذات البادئات أولًا: 1 كيلو أوم = 1000 أوم، و1 ميكروفاراد = 0.000001 فاراد، و1 نانوفاراد = 0.000000001 فاراد.
شرح المعادلة
يُحسب تردد القطع وفق العلاقة التالية:
$$f_{c} = \frac{1}{2\pi \cdot \text{Resistance (}\Omega\text{)} \cdot \text{Capacitance (F)}}$$
عند هذا التردد تنخفض قدرة الخرج إلى النصف (−3 ديسيبل) مقارنة بمستوى نطاق التمرير. وزيادة قيمة R أو C تخفض تردد القطع فتسمح بمرور مزيد من الترددات المنخفضة، بينما يؤدي خفضهما إلى رفع تردد القطع.
مثال تطبيقي
لنفترض أن R = 1000 أوم وأن C = 1 ميكروفاراد (0.000001 فاراد). عندئذٍ يكون $$f_c = \frac{1}{2 \times 3.14159 \times 1000 \times 0.000001} = \frac{1}{0.0062832} \approx 159.15 \text{ هرتز}$$ أي أن الإشارات التي تعلو نحو 159 هرتز بوضوح تمر عبر المرشح، بينما تُخمَّد الترددات الأدنى.
الأسئلة الشائعة
ما هو تردد القطع؟ هو التردد الذي يهبط عنده خرج المرشح إلى 70.7% (−3 ديسيبل) من سعة الإشارة الداخلة.
هل تنطبق هذه المعادلة على المرشحات الفعّالة؟ هذه المعادلة خاصة بمرحلة RC سلبية (غير فعّالة) عالية التمرير من الدرجة الأولى. أما المرشحات الفعّالة فتستخدم تردد القطع نفسه لدائرة RC لكنها تضيف كسبًا وعزلًا (buffering).
كيف أحصل على تردد قطع محدد؟ اختر قيمة مواسع قياسية، ثم احسب المقاومة المطلوبة من المعادلة \(R = \frac{1}{2\pi \times f_c \times C}\).
