Nói một cách đơn giản, lọc đề cập đến việc xử lý một tín hiệu. Nó chọn lọc cho phép hoặc triệt tiêu các tín hiệu có tần số cụ thể, do đó sửa đổi đặc tính phổ tần số của tín hiệu.

Chúng ta có thể xem bộ lọc như một bộ chọn tần số. Nó giữ lại các thành phần tín hiệu trong một số dải tần nhất định và loại bỏ các thành phần của các tần số khác.

Các chức năng của nó bao gồm loại bỏ nhiễu, làm mịn tín hiệu, trích xuất tín hiệu hữu ích, v.v.

Khái niệm lọc có nguồn gốc từ lý thuyết truyền thông. Nó mô tả một kỹ thuật để trích xuất tín hiệu hữu ích từ các tín hiệu nhận được chứa nhiễu. Tín hiệu nhận được tương đương với một quá trình ngẫu nhiên được quan sát, trong khi tín hiệu hữu ích tương ứng với quá trình ngẫu nhiên được ước tính. Ví dụ, khi radar theo dõi một máy bay, dữ liệu vị trí máy bay đo được chứa lỗi đo lường và các nhiễu ngẫu nhiên khác.

Lọc là một khái niệm cốt lõi trong xử lý tín hiệu và được chia thành lọc cổ điển và lọc hiện đại.

Lọc cổ điển là một khái niệm kỹ thuật bắt nguồn từ phân tích và biến đổi Fourier. Theo lý thuyết toán học tiên tiến, bất kỳ tín hiệu nào đáp ứng các điều kiện nhất định đều có thể được phân tích thành vô số sóng sin chồng chất. Nói cách khác, các tín hiệu kỹ thuật được hình thành từ sự chồng chất của các sóng sin có tần số khác nhau. Các thành phần sóng sin có tần số khác nhau tạo nên một tín hiệu tổng hợp được gọi là các thành phần tần số hoặc thành phần hài của nó.

Lọc hiện đại sử dụng các mạch điện tử tương tự để lọc các tín hiệu tương tự. Nguyên tắc cơ bản của nó là tận dụng đặc tính tần số của mạch để chọn các thành phần tần số trong tín hiệu. Khi lọc theo tần số, tín hiệu được coi là tín hiệu tương tự được tạo thành từ các sóng sin chồng chất có tần số khác nhau. Chúng ta đạt được việc lọc tín hiệu bằng cách chọn các thành phần tần số khác nhau.

Trong kỹ thuật điện tử, lọc được ứng dụng rộng rãi trong xử lý tín hiệu, thiết kế mạch và truyền thông. Nó có thể được thực hiện bằng cách điều chỉnh các tham số của các thành phần mạch hoặc thêm các mạch chuyên dụng. Trong xử lý tín hiệu số, lọc cũng có thể được thực hiện thông qua phần mềm.

Lọc là hoạt động lọc các dải tần số cụ thể của tín hiệu. Đây là một biện pháp quan trọng để triệt tiêu và ngăn chặn nhiễu. Lọc được phân loại thành lọc cổ điển và lọc hiện đại.

Lọc là hoạt động lọc các dải tần số cụ thể của tín hiệu. Đây là một biện pháp quan trọng để triệt tiêu và ngăn chặn nhiễu. Đây là một lý thuyết xác suất và phương pháp được sử dụng để đánh giá các quá trình ngẫu nhiên liên quan khác dựa trên quan sát kết quả của quá trình ngẫu nhiên.

Thực tế, tụ lọc có thể giảm điện trở AC của nguồn điện. Việc thêm tụ điện ở đầu ra nguồn điện cung cấp dòng điện tăng lên và cần được duy trì trong thời gian rất ngắn. Tụ điện ngay lập tức giảm dòng điện và đảo ngược dòng điện đã lưu trữ để tự sạc. Trong những khoảng thời gian ngắn này, hầu hết dòng điện được trao đổi trực tiếp trong tụ điện thay vì đi qua điện trở bên trong của nguồn điện, làm giảm điện trở AC của nguồn điện.

Đây chính xác là cách nó hoạt động. Vì nguồn điện có điện trở bên trong và đường truyền cũng có trở kháng, các tụ điện mô-đun cho phép một phần dòng điện thay đổi tức thời được trao đổi trực tiếp trên tụ điện. Điều này làm giảm biên độ dao động dòng điện trên mạch, giúp cung cấp năng lượng cho IC.

Từ góc độ này, đối với một nguồn điện lý tưởng, khả năng cách ly không thể bỏ qua, vì dây dẫn không hoàn hảo.

Trên thực tế, tất cả các nguồn điện đều có khả năng đẩy. Miễn là khả năng truyền động được đáp ứng, công suất đầu ra sẽ tương đối ổn định. Yêu cầu công suất đầu ra cũng đặt ra một số giới hạn nhất định đối với điện trở bên trong, và các yêu cầu này khác nhau. Điện trở bên trong chắc chắn tạo ra sụt áp. Một nguồn điện được điều chỉnh về mặt lý thuyết có thể cung cấp công suất đầu ra định mức ổn định trong phạm vi công suất đầu ra của nó bằng cách sử dụng mạch điều khiển vòng kín.

Việc giảm điện trở AC nói trên chủ yếu nhắm vào điện trở AC tần số cao. Ngay cả khi nguồn điện vòng kín bị tắt, vẫn có yêu cầu về tốc độ phản hồi và phản ứng. Nó không thể theo dõi ngay lập tức các thay đổi dòng tải, dẫn đến dao động điện áp. Việc thêm tụ điện làm giảm những thay đổi tức thời trong dòng điện nguồn bên trong và sửa đổi đặc tính của nguồn điện.

Khi sử dụng nguồn điện đã lọc, chúng ta đã thảo luận về việc giảm điện trở AC. Trên thực tế, việc giảm gợn sóng ở đầu ra quan trọng hơn. Đối với pin khô, đầu ra không tạo ra gợn sóng và không cần lọc.

Tuy nhiên, đối với các mạch phức tạp, việc thêm tụ điện là cần thiết để giảm điện trở AC, đặc biệt là gần các chân cấp nguồn IC.

Mạch lọc loại bỏ các thành phần AC khỏi tín hiệu AC và DC hỗn hợp.

Điện AC trở thành DC có xung sau khi chỉnh lưu. Loại nguồn điện DC này chứa gợn sóng AC lớn và không thể sử dụng trực tiếp làm nguồn điện cho các mạch điện tử. Mạch lọc có thể giảm đáng kể các thành phần gợn sóng AC như vậy và làm mịn dạng sóng điện áp đã chỉnh lưu.

Từ khóa

lọc nguồn, mạch lọc DC, giảm gợn sóng, bộ lọc EMI, tụ lọc, DC có xung, triệt nhiễu, nhiễu nguồn, lọc tín hiệu, bộ lọc EMC