Tutorial sa Iba't ibang Mga Uri ng Mga Aktibong Filter at Ang kanilang mga Aplikasyon

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Habang sumusulong ang oras at ang pag-aaral sa mga filter ay tumaas, ang mga aktibong filter ay isang usapan. Mga aktibong filter ay isang pangkat ng mga elektronikong filter na gumagamit ng mga aktibong bahagi tulad ng isang amplifier para sa paggana nito. Ang mga amplifier ay ginagamit sa mga filter para sa pagdidisenyo upang mapahusay ang kakayahang mahulaan at pagganap. Tapos na ang lahat habang pinipigilan ang pangangailangan ng mga inductor. Karaniwan, ang mga katangian ng filter ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng paggamit ng isang amplifier. Ipinapakita ng artikulong ito ang isang detalyadong pag-aaral at paggamit ng mga aktibong filter sa modernong teknolohiya. Sa hinaharap, ang iba't ibang mga uri ng mga aktibong filter ay magkakaroon ng isang mas malawak na kapasidad at magpapahiwatig ng hinaharap na teknolohiya kaysa sa kasalukuyan.

Ano ang isang Active Filter?

Ang filter ay isang electric n / w sa anumang circuit theory, na ginamit upang baguhin ang alinman sa phase o amplitude ng mga katangian ng signal hinggil sa dalas nito. Sa isip, hindi ito magsasama ng anumang bagong dalas sa i / p at hindi rin nito babaguhin ang bahagi ng dalas ng signal na iyon. Gumagamit ang isang Aktibong Filter isang pagpapatakbo amplifiers kasama ni iba't ibang mga elektronikong sangkap tulad ng resistors, capacitors para sa pagsala. Ginagamit ang Op-Amps upang madaling payagan na makagawa ng maraming uri ng mga aktibong filter.




Pinipigilan ng isang Amplifier ang impedance ng pag-load mula sa nakakaapekto sa mga katangian ng filter. Ang form ng tugon, kadahilanan ng dualitas at nakatutok na dalas at madalas na maitakda sa murang variable na resistors. Sa mga circuit ng filter na ito maaari naming baguhin ang isang parameter nang hindi napapinsala ang isa pa. Dahil ang kanilang pangunahing mga prinsipyo sa pagbabalik ay inaasahan sa paligid ng 1970, maraming pagsasaliksik ang nagawa sa mga filter na ito at sa kanilang makatotohanang mga aplikasyon.

Mga uri ng Mga Aktibong Filter

Ang pinaka-karaniwang mga uri ng mga aktibong filter ay inuri sa apat tulad ng



  • Butterworth
  • Chebyshev
  • Bessel
  • Eliptiko

Meron iba't ibang mga uri ng mga filter ay magagamit , ngunit ang karamihan sa mga application ay maaaring malutas sa mga pagpapatupad na ito.

Mga uri ng Mga Aktibong Filter

Mga uri ng Mga Aktibong Filter

Filter ng Chebyshev

Ang Chebyshev aktibong filter ay pinangalanan din bilang isang pantay na filter ng ripple. Nagbibigay ito ng isang mas matalas na cutoff kaysa sa a Ang filter ng butterworth sa pass band. Ang parehong mga filter ng Chebyshev at Butterworth ay nagpapakita ng malalaking phase shift na malapit sa dalas ng cutoff. Ang isang kawalan ng filter ng Chebyshev ay ang panlabas na makakuha ng minima at maxima sa ibaba ng dalas ng cutoff. Ang naaayos na parameter sa pagdidisenyo ng filter, ang makakuha ng ripple ay ipinahiwatig sa dB.


Filter ng Chebyshev

Filter ng Chebyshev

Ang pagpapatupad ng mga filter na ito ay nagbibigay ng isang mas steeper roll-off, ngunit may ripple sa pass-band, kaya hindi ito ginagamit sa mga audio system. Kahit na ito ay mas mahusay sa ilang mga application kung saan may isang dalas lamang na magagamit sa pass band, ngunit maraming iba pang mga frequency ang kinakailangan upang maalis.

Aktibong Filter ng Butterworth

Ang Aktibong filter ng Butterworth ay pinangalanan din bilang flat filter. Ang pagpapatupad ng aktibong filter ng Butterworth ay ginagarantiyahan ang isang patag na tugon sa pass band at isang sapat na roll-off. Ang pangkat ng mga filter na ito ay tinatayang ang perpektong filter na magkasya sa pass band. Ipinapakita ang mga curve ng tugon ng dalas ng iba't ibang mga uri ng mga filter. Ang filter na ito ay nagsasama ng isang mahalagang flat amplitude, dalas ng tugon hanggang sa cut-off na dalas.

Filter ng Butterworth

Filter ng Butterworth

Ang kagaspangan ng cutoff ay makikita sa diagram. Ito ay upang maging sikat na ang lahat ng tatlong mga filter makamit ang isang roll-off na anggulo ng -40db / dekada sa mga frequency na higit na nakahihigit kaysa sa cutoff. Ang filter na ito ay may katangian sa kung saan b / n Mga filter ng Chebyshev at Bessel . Mayroon itong isang makatwirang roll-off ng palda at isang bahagyang non¬linear na mga tugon sa yugto. Ang ganitong uri ng filter ay isang mahusay, napakadaling maintindihan at mahusay para sa mga aplikasyon ng pagproseso ng audio.

Filter ng Bessel

Ang filter ng Bessel ay nagbibigay ng isang perpektong katangian ng phase na may tungkol sa linear na yugto ng tugon hanggang sa isang halos dalas ng cutoff. Bagaman, nagsasama ito ng isang napaka-linear na tugon ng yugto ngunit isang banayad na slope ng palda. Ang mga application ng filter na ito ay nagsasangkot kung saan ang katangian ng phase ay makabuluhan. Ito ay isang maliit na phase shift kahit na ang mga katangian ng cutoff ay hindi masyadong matalino. Ito ay mahusay na naitugma para sa mga aplikasyon ng pulso.

Filter ng Bessel

Filter ng Bessel

Nagpapakita ang filter ng Bessel ng isang matatag na pagkaantala sa paglaganap sa buong spectrum ng dalas ng i / p. Kaya't ang paglalapat ng isang parisukat na alon sa pag-input ng isang filter ay magbibigay ng isang parisukat na alon sa o / p na walang hihigit Dagdag pa, ang anumang filter ay maghihintay ng iba't ibang mga frequency ng iba't ibang mga halaga. Malilitaw ang sarili nito na higit sa o / p form ng alon.

Elliptical Filter

Ang Elliptical Filter ay higit pa kumplikadong filter tulad ng Chebyshev . May kasama itong ripple sa pass band at matinding roll-off sa halaga ng ripple sa stop band. Ang filter na ito ay may roll off ng bawat filter sa rehiyon ng conversion, ngunit mayroon itong parehong mga rehiyon ng stop band at pass band. Ang filter na ito ay maaaring idinisenyo upang magkaroon ng mataas na pansin ng mga partikular na frequency sa stop band, na binabawasan ang pagpapalambing ng mga karagdagang frequency sa stop band.

Elliptical Filter

Elliptical Filter

Mga kalamangan ng Mga aktibong filter

Ang mga kalamangan ng isang aktibong filter ay kasama ang sumusunod

  • Ang mga filter na ito ay mas makatwiran kaysa sa mga passive filter.
  • Ang aparato na ginamit sa mga filter na ito ay mas maliit kaysa sa mga sangkap na ginamit sa mga passive filter.
  • Hindi nagpapakita ang aktibong filter ng anumang pagkawala ng pagpapasok.
  • Pinapayagan din nito ang paghihiwalay ng interstage para sa pagkontrol ng i / p at o / p impedance.

Mga application ng Mga aktibong filter

  • Ginagamit ang mga aktibong filter sa mga sistema ng komunikasyon para sa pagpigil sa ingay , upang ihiwalay ang isang komunikasyon ng signal mula sa iba't ibang mga channel upang mapabuti ang natatanging signal ng mensahe mula sa isang na-modulate na signal.
  • Ang mga filter na ito ay ginagamit sa mga system ng instrumentation ng mga taga-disenyo upang pumili ng isang kinakailangang kagamitan sa dalas at tanggalin ang mga hindi nais.
  • Maaaring gamitin ang mga filter na ito upang limitahan ang bandwidth ng analog signal bago baguhin ang mga ito sa mga digital signal.
  • Ginagamit ang mga filter ng analog sa mga audio system ng mga inhinyero upang magpadala ng iba't ibang mga frequency sa iba't ibang mga speaker. Halimbawa, sa industriya ng musika, kinakailangan ang mga application ng record at pag-playback upang makontrol ang mga bahagi ng dalas.
  • Ginagamit ang mga aktibong filter sa instrumento ng biomedical upang mai-interface ang mga sikolohikal na Sensor na may mga kagamitan sa diagnostic at pag-log ng data.

Kasalukuyan, maraming uri ng mga aktibong filter ay nasa paunang yugto dahil sa maikling kapasidad nito. Ngunit, sa kasalukuyan maraming mga inhinyero ang nagdidisenyo nito ng malalaking kapasidad. Ang pagiging epektibo sa pangmatagalan ay hindi lamang presyon ng mga mamimili na may hindi linya na pagkarga upang magamit ang mga filter na ito para sa pagpapanatili kundi pati na rin ang kalidad ng lakas na mabisa. Magagamit ang pagsasaayos ng malaking bilang ng mga aktibong filter upang bayaran ang reaktibong kapangyarihan, kasalukuyang maayos, hindi balanseng at walang kinikilingan na kasalukuyang. Maaaring piliin ng customer ang aktibong filter na may ginustong mga tampok sa malapit na hinaharap habang gumagalaw ang teknolohiya. Bukod dito, ang anumang mga query patungkol sa konsepto na ito o sa alam ang tungkol sa konstruksyon ng filter ng Butterworth at mga aplikasyon nito, mangyaring ibigay ang iyong mahahalagang mungkahi sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang pagpapaandar ng isang filter ?

Mga Kredito sa Larawan: