Etter hvert som tiden går og studien på filtrene har økt, har aktive filtre vært et spørsmål om diskusjon. Aktive filtre område gruppe elektroniske filtre som bruker aktive komponenter som en forsterker for å fungere. Forsterkere brukes i filtre for design for å forbedre forutsigbarheten og ytelsen. Dette er alt ferdig mens du holder deg unna induktorens behov. Vanligvis kan filteregenskapene bestemmes ved å bruke en forsterker. Denne artikkelen presenterer en detaljert studie og bruk av aktive filtre i moderne teknologi. I fremtiden vil de forskjellige typene aktive filtre ha mye større kapasitet og vil betegne den fremtidige teknologien enn den har i dag.
Hva er et aktivt filter?
Filteret er et elektrisk n / w i en hvilken som helst kretsteori, som brukes til å endre enten fase eller amplitude av signalegenskapene med hensyn til frekvensen. Ideelt sett vil dette ikke inkludere noen ny frekvens til i / p, og det vil heller ikke endre frekvenskomponenten til det signalet. Et aktivt filter bruker en operasjonelle forsterkere sammen med ulike elektroniske komponenter som motstander, kondensatorer for filtrering. Op-Amps brukes for å gjøre det enkelt å lage mange typer aktive filtre.
En forsterker hindrer lastimpedansen i å påvirke filteregenskapene. Formen for respons, dualitetsfaktor og innstilt frekvens og kan ofte settes med billige variable motstander. I disse filterkretsene kan vi endre en parameter uten å skade den andre. Siden deres grunnleggende returprinsipper ble projisert rundt 1970, har det blitt gjort mye forskning med disse filtrene og deres realistiske applikasjoner.
Typer av aktive filtre
De vanligste typene av aktive filtre er klassifisert i fire som
- Butterworth
- Chebyshev
- Bessel
- Elliptisk
Det er forskjellige typer filtre er tilgjengelige , men de fleste av programmene kan løses med disse implementeringene.
Typer av aktive filtre
Chebyshev-filter
Chebyshev aktive filter er også navngitt som et like ringfilter. Det gir en skarpere avskjæring enn en Butterworth filter i passbåndet. Både Chebyshev- og Butterworth-filtre viser store faseforskyvninger nær avskjæringsfrekvensen. En ulempe med Chebyshev-filteret er utsiden av forsterkningsminima og maksima under kuttfrekvensen. Den justerbare parameteren i utforming av filter, forsterkningsrippel uttrykkes i dB.
Chebyshev-filter
Implementeringen av disse filtrene gir mye brattere avrulling, men har ringvirkning i passbåndet, så den brukes ikke i lydsystemer. Selv om det er langt bedre i noen applikasjoner der det bare er en frekvens tilgjengelig i passbåndet, men mange andre frekvenser er nødvendige for å eliminere.
Butterworth aktivt filter
De Butterworth aktivt filter heter også som flatfilter. Implementeringen av det aktive filteret Butterworth garanterer en flat respons i passbåndet og en god avrulling. Denne filtergruppen tilnærmer den perfekte filterpassingen i passbåndet. Frekvensresponskurver for forskjellige typer filtre vises. Dette filteret inkluderer en i hovedsak flat amplitude, frekvensrespons opp til avskjæringsfrekvensen.
Butterworth filter
Grovheten til avskjæringen kan sees i diagrammet. Det er kjent at alle de tre filtrene oppnår en avrundingsvinkel på -40db / tiår ved frekvenser som er mye bedre enn cutoff. Dette filteret har en karakteristikk et eller annet sted b / n Chebyshev og Bessel filtre . Den har en fornuftig avrulling av skjørtet og litt ikke-lineære faseresponser. Denne typen filter er god, veldig lett å forstå og er utmerket for applikasjoner for lydbehandling.
Bessel Filter
Bessel-filteret gir en ideell fasekarakteristikk med omtrent lineær faserespons opp til en nesten avskjæringsfrekvens. Selv om det inkluderer en veldig lineær faserespons, men en ganske mild skjørthelling. Anvendelsene av dette filteret involverer hvor fasekarakteristikken er signifikant. Det er en liten faseforskyvning, selv om avskjæringsegenskapene ikke er veldig intelligente. Den er godt matchet for pulsapplikasjoner.
Bessel Filter
Bessel-filteret har en stabil forplantningsforsinkelse over i / p frekvensspekteret. Så å bruke en firkantbølge på inngangen til et filter vil gi en firkantbølge på o / p uten overskridelse. Videre vil ethvert filter vente på forskjellige frekvenser med forskjellige mengder. Dette vil tydeligvis overskride o / p-bølgeformen.
Elliptisk filter
Det elliptiske filteret er mye mer komplisert filter som Chebyshev . Det inkluderer en krusning i passbåndet og alvorlig avrulling på bekostning av krusning i stoppbåndet. Dette filteret har avrulling av hvert filter i konverteringsområdet, men det har både regionene stoppbånd og passbånd. Dette filteret kan utformes for å ha stor oppmerksomhet rundt bestemte frekvenser i stoppbåndet, noe som reduserer dempningen av ytterligere frekvenser i stoppbåndet.
Elliptisk filter
Fordeler med aktive filtre
Fordelene med aktive filtre inkluderer følgende
- Disse filtrene er rimeligere enn passive filtre.
- Apparatet som brukes i disse filtrene er mindre enn komponentene som brukes i passive filtre.
- Aktivt filter viser ikke tap av innsetting.
- Det tillater også mellom trinns isolasjon for å kontrollere i / p og o / p impedans.
Anvendelser av aktive filtre
- Aktive filtre brukes i kommunikasjonssystemer for å undertrykke støy , for å isolere en kommunikasjon av signal fra forskjellige kanaler for å forbedre det unike meldingssignalet fra et modulert signal.
- Disse filtrene brukes i instrumenteringssystemer av designerne for å velge et nødvendig frekvensapparat og koble fra uønskede.
- Disse filtrene kan brukes til å begrense det analoge signalets båndbredde før de endres til digitale signaler.
- Analoge filtre brukes i lydsystemer av ingeniører for å sende forskjellige frekvenser til forskjellige høyttalere. For eksempel i musikkbransjen er det nødvendig med plate- og avspillingsapplikasjoner for å kontrollere frekvenskomponentene.
- Aktive filtre brukes i biomedisinske instrumenter å grense psykologiske sensorer med diagnostisk utstyr og datalogging.
For tiden, mange typer aktive filtre er i utgangspunktet på grunn av kort kapasitet. Men for tiden designer mange ingeniører den med stor kapasitet. Effektivitet i det lange løp vil ikke bare presse forbrukere med ikke-lineær belastning til å bruke disse filtrene for å bevare, men også kvaliteten på strømmen til effektiv. Konfigurasjonen av et stort antall aktive filtre vil være tilgjengelig for å tilbakebetale reaktiv effekt, harmonisk strøm, ubalansert og nøytral strøm. Kunden kan velge det aktive filteret med foretrukne funksjoner i nær fremtid når teknologien går videre. Videre, eventuelle spørsmål angående dette konseptet eller til vet om Butterworth filterkonstruksjon og dets applikasjoner, vennligst gi dine verdifulle forslag ved å kommentere i kommentarseksjonen nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er funksjonen til et filter ?
Fotokreditter:
