Công cụ tính bộ lọc thông cao là gì?
Công cụ tính bộ lọc thông cao giúp bạn xác định tần số cắt (tần số góc) của một bộ lọc thông cao RC bậc một đơn giản. Bộ lọc thông cao cho phép các tín hiệu nằm trên tần số cắt đi qua, đồng thời làm suy giảm những tín hiệu nằm dưới mức đó. Loại mạch này xuất hiện ở khắp nơi trong các thiết kế âm thanh, vô tuyến và xử lý tín hiệu, thường được dùng để chặn thành phần một chiều (DC offset) và loại bỏ tiếng ù tần số thấp.
Cách sử dụng
Hãy nhập giá trị điện trở R theo đơn vị ohm và điện dung C theo đơn vị farad. Công cụ sẽ trả về tần số cắt theo đơn vị hertz. Lưu ý quy đổi các đơn vị có tiền tố trước khi nhập: 1 kΩ = 1000 Ω, 1 µF = 0,000001 F và 1 nF = 0,000000001 F.
Giải thích công thức
Tần số cắt được tính theo công thức:
$$f_{c} = \frac{1}{2\pi \cdot \text{Resistance (}\Omega\text{)} \cdot \text{Capacitance (F)}}$$
Tại tần số này, công suất đầu ra giảm còn một nửa (−3 dB) so với mức trong dải thông. Khi tăng R hoặc C, tần số cắt sẽ giảm xuống, cho phép nhiều tần số thấp đi qua hơn; ngược lại, khi giảm chúng thì tần số cắt sẽ tăng lên.
Ví dụ minh họa
Giả sử R = 1000 Ω và C = 1 µF (0,000001 F). Khi đó $$f_c = \frac{1}{2 \times 3{,}14159 \times 1000 \times 0{,}000001} = \frac{1}{0{,}0062832} \approx 159{,}15 \text{ Hz}$$ Như vậy, những tín hiệu có tần số cao hơn khoảng 159 Hz sẽ đi qua, trong khi các tần số thấp hơn bị suy giảm.
Câu hỏi thường gặp
Tần số cắt là gì? Đó là tần số mà tại đó tín hiệu đầu ra của bộ lọc giảm xuống còn 70,7% (−3 dB) so với biên độ tín hiệu đầu vào.
Công thức này có áp dụng cho bộ lọc tích cực không? Công thức này dành cho tầng lọc thông cao RC thụ động bậc một. Các bộ lọc tích cực vẫn sử dụng cùng tần số góc RC, nhưng có thêm khâu khuếch đại và đệm tín hiệu.
Làm sao để đạt được một tần số cắt cụ thể? Hãy chọn một giá trị tụ điện tiêu chuẩn, sau đó giải phương trình \(R = \frac{1}{2\pi \times f_c \times C}\) để tìm giá trị điện trở cần thiết.
