Простая схема High Pass против Low Pass (RC против CR)

В течение многих лет я вел самый первый курс по электротехнике в своем университете, так что это часто встречается - не волнуйтесь :)

Лучший способ понять это — рассмотреть все 4 случая:

• Сигнал переменного тока (или вы можете думать об этом как о «высокой частоте») через фильтр нижних частот.
• Сигнал переменного тока (или вы можете думать об этом как о «высокой частоте») через фильтр верхних частот.
• Сигнал постоянного тока (или вы можете думать об этом как о «низкой частоте») через фильтр нижних частот.
• Сигнал постоянного тока (или вы можете думать об этом как о «низкой частоте») через фильтр низких и высоких частот.

Ключевым моментом является подстановка импеданса конденсатора (сопротивление резистора такое же, как и сопротивление, так что это не имеет значения). Для конденсатора:

• Высокочастотный означает, что конденсатор имеет очень низкий импеданс (т. е. через него может проходить высокочастотный сигнал).
• Низкая частота означает, что конденсатор имеет очень высокий импеданс (то есть, как и символ для него - две открытые пластины - низкая частота или постоянный ток не могут легко пройти)

Имея это в виду, давайте подумаем о пути, который проходит ток во всех 4 случаях:

Примечание: (и для тех, кто собирается позвать меня) «выходом» на самом деле будет какой-то резистор, к которому он идет, а не разомкнутая цепь, как мы всегда рисуем при разработке фильтров.

Вы можете увидеть здесь для 4 случаев:

• Для переменного тока фильтр нижних частот блокирует его выход на выход, поскольку он сначала идет на землю, потому что конденсатор обеспечивает путь к земле с низким импедансом (помните: все сигналы, постоянный и переменный, хотят попасть на землю. Это их конечная цель)
• Для переменного тока в верхних частотах он проходит, поскольку конденсатор - это простой путь для прохождения, а резистор просто делает свое дело - не предлагая легкого пути к земле.
• Для постоянного тока низкочастотный фильтр похож на наличие резистора на пути, поскольку он не может легко пройти через конденсатор, и поэтому путь к земле не является легким вариантом.
• Для постоянного тока фильтр верхних частот блокирует его почти еще до того, как он начнет течь, потому что присутствует конденсатор, и, как я упоминал ранее: для сигналов постоянного тока/низкочастотных сигналов конденсатор точно такой же, как его символ — он блокирует сигнал и представляет путь с высоким импедансом.

Надеюсь, это поможет. Рад уточнить, если мое объяснение недостаточно ясно :)

Трудно ответить на этот вопрос, не зная вашего уровня знаний о делителях напряжения и импедансных характеристиках конденсаторов. Я предполагаю, что вы знаете, что импеданс конденсатора уменьшается с увеличением частоты. Уже один этот факт объясняет, почему один и тот же конденсатор можно использовать как часть фильтра нижних частот, а также как часть фильтра верхних частот. В фильтре нижних частот, который вы называете RC-цепью, выходное напряжение снимается с конденсатора. На низких частотах импеданс конденсатора относительно высок, и выходное напряжение также относительно велико. С увеличением частоты полное сопротивление конденсатора уменьшается. Поскольку резистор и конденсатор составляют делитель напряжения, выходное напряжение будет уменьшаться с частотой, поэтому RC работает как фильтр нижних частот. С цепью CR, выходное напряжение снимается через резистор. На высоких частотах полное сопротивление конденсатора относительно низкое, а выходное напряжение на резисторе относительно высокое. По мере снижения частоты импеданс конденсатора увеличивается, так что делитель напряжения резистора и конденсатора вызывает уменьшение выходного напряжения, поэтому схема CR работает как фильтр верхних частот. Снова можно использовать тот же конденсатор, разница в том, где берется выходное напряжение: на конденсаторе для фильтра нижних частот, на резисторе для фильтра верхних частот. импеданс конденсатора увеличивается, так что делитель напряжения резистора и конденсатора вызывает уменьшение выходного напряжения, поэтому схема CR работает как фильтр верхних частот. Снова можно использовать тот же конденсатор, разница в том, где берется выходное напряжение: на конденсаторе для фильтра нижних частот, на резисторе для фильтра верхних частот. импеданс конденсатора увеличивается, так что делитель напряжения резистора и конденсатора вызывает уменьшение выходного напряжения, поэтому схема CR работает как фильтр верхних частот. Снова можно использовать тот же конденсатор, разница в том, где берется выходное напряжение: на конденсаторе для фильтра нижних частот, на резисторе для фильтра верхних частот.