Vejledning om forskellige typer aktive filtre og deres applikationer

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Efterhånden som tiden bevæger sig fremad, og undersøgelsen af ​​filtrene er steget, har aktive filtre været et spørgsmål om diskussion. Aktive filtre areal gruppe af elektroniske filtre der bruger aktive komponenter som en forstærker til dens funktion. Forstærkere bruges i filtre til design for at forbedre forudsigeligheden og ydeevnen. Alt dette er færdigt, mens man holder sig væk fra induktorernes behov. Normalt kan filteregenskaberne bestemmes ved hjælp af en forstærker. Denne artikel præsenterer en detaljeret undersøgelse og anvendelse af aktive filtre i moderne teknologi. I fremtiden vil de forskellige typer aktive filtre have en meget større kapacitet og betegne den fremtidige teknologi, end den har i øjeblikket.

Hvad er et aktivt filter?

Filteret er et elektrisk n / w i en hvilken som helst kredsløbsteori, der bruges til at ændre enten fase eller amplitude af signalegenskaber med hensyn til dets frekvens. Ideelt set inkluderer dette ikke nogen ny frekvens til i / p, og det vil heller ikke ændre frekvenskomponenten i dette signal. Et aktivt filter bruger en operationel forstærker sammen med forskellige elektroniske komponenter som modstande, kondensatorer til filtrering. Op-forstærkere bruges til let at fremstille mange typer aktive filtre.




En forstærker forhindrer belastningsimpedansen i at påvirke filteregenskaberne. Formen for respons, dualitetsfaktor og tunet frekvens og kan ofte indstilles med billige variable modstande. I disse filterkredsløb kan vi ændre den ene parameter uden at skade den anden. Siden deres grundlæggende returprincipper blev projiceret omkring 1970, er der gjort meget forskning med disse filtre og deres realistiske anvendelser.

Typer af aktive filtre

De mest almindelige typer af aktive filtre er klassificeret i fire som f.eks



  • Butterworth
  • Chebyshev
  • Bessel
  • Elliptisk

Der er forskellige filtre er tilgængelige , men de fleste af applikationerne kan løses med disse implementeringer.

Typer af aktive filtre

Typer af aktive filtre

Chebyshev-filter

Chebyshev-aktive filter er også navngivet som et lige krusningsfilter. Det giver en skarpere afskæring end en Butterworth filter i pasbåndet. Både Chebyshev- og Butterworth-filtre viser store faseforskydninger tæt på afskæringsfrekvensen. En ulempe ved Chebyshev-filteret er det ydre af forstærkningsminima og maksima under afskæringsfrekvensen. Den justerbare parameter i design af filter, forstærkningsrypplen udtrykkes i dB.


Chebyshev-filter

Chebyshev-filter

Implementeringen af ​​disse filtre giver en meget stejlere udrulning, men har krusning i passbåndet, så den ikke bruges i lydsystemer. Selvom det er langt bedre i nogle applikationer, hvor der kun er én frekvens tilgængelig i passbåndet, men der kræves adskillige andre frekvenser for at eliminere.

Butterworth aktivt filter

Det Butterworth aktivt filter er også navngivet som fladt filter. Implementeringen af ​​det aktive filter fra Butterworth garanterer et fladt svar i pasbåndet og en rigelig afrulning. Denne gruppe af filtre tilnærmer den perfekte filterpasning i pasbåndet. Frekvensresponskurver for forskellige slags filtre vises. Dette filter inkluderer en i det væsentlige flad amplitude, frekvensrespons op til afskæringsfrekvensen.

Butterworth filter

Butterworth filter

Afskærmningens ruhed kan ses i diagrammet. Det er berømt, at alle de tre filtre opnår en udrulningsvinkel på -40db / årti ved frekvenser, der er meget bedre end cutoff. Dette filter har en egenskab et eller andet sted b / n Chebyshev og Bessel filtre . Den har en fornuftig afrulning af nederdelen og en let ikke-lineær faserespons. Denne type filter er en god, meget let at forstå og er fremragende til applikationer til lydbehandling.

Bessel-filter

Bessel-filteret giver en ideel fasekarakteristik med en omtrent lineær fase respons op til en næsten afskæringsfrekvens. Selvom det inkluderer et meget lineært faserespons, men en ret blid nederdelhældning. Anvendelsen af ​​dette filter involverer, hvor fasekarakteristikken er signifikant. Det er et lille faseskift, selvom dets afskæringsegenskaber ikke er meget intelligente. Det passer godt til pulsapplikationer.

Bessel-filter

Bessel-filter

Bessel-filteret udviser en stabil forplantningsforsinkelse på tværs af i / p-frekvensspektret. Så anvendelse af en firkantbølge på indgangen til et filter vil give en firkantbølge på o / p uden overskridelse. Yderligere vil ethvert filter vente forskellige frekvenser i forskellige mængder. Dette vil tydeligvis sig selv være større end o / p-bølgeformen.

Elliptisk filter

Det elliptiske filter er meget mere kompliceret filter som Chebyshev . Det inkluderer en krusning i pasbåndet og svær afrulning på bekostning af krusning i stopbåndet. Dette filter ruller ud af hvert filter i konverteringsområdet, men det har både regionerne stopbånd og passbånd. Dette filter kan designes til at have stor opmærksomhed omkring bestemte frekvenser i stopbåndet, hvilket mindsker dæmpningen af ​​yderligere frekvenser i stopbåndet.

Elliptisk filter

Elliptisk filter

Fordele ved aktive filtre

Fordelene ved aktive filtre inkluderer følgende

  • Disse filtre er mere rimelige end passive filtre.
  • Apparatet, der anvendes i disse filtre, er mindre end de komponenter, der anvendes i passive filtre.
  • Aktivt filter viser ikke noget indsættelsestab.
  • Det tillader også mellemtrinsisolering til styring af i / p- og o / p-impedans.

Anvendelser af aktive filtre

  • Aktive filtre bruges i kommunikationssystemer til dæmpning af støj at isolere en kommunikation af signal fra forskellige kanaler for at forbedre det unikke meddelelsessignal fra et moduleret signal.
  • Disse filtre bruges i instrumenteringssystemer af designerne til at vælge et nødvendigt frekvensapparat og fjerne uønskede.
  • Disse filtre kan bruges til at begrænse det analoge signalets båndbredde, før de ændres til digitale signaler.
  • Analoge filtre bruges i lydsystemer af ingeniører til at sende forskellige frekvenser til forskellige højttalere. For eksempel er det i musikbranchen nødvendigt med applikationer til optagelse og afspilning for at kontrollere frekvenskomponenterne.
  • Aktive filtre bruges i biomedicinske instrumenter at interface psykologiske sensorer med diagnostisk udstyr og datalogning.

I øjeblikket, adskillige typer af aktive filtre er i den indledende fase på grund af dens korte kapacitet. Men på nuværende tidspunkt designer mange ingeniører det med stor kapacitet. Effektivitet på lang sigt vil ikke kun presse forbrugere med ikke-lineær belastning til at anvende disse filtre til at bevare, men også kvaliteten af ​​strømmen til effektiv. Konfigurationen af ​​et stort antal aktive filtre vil være tilgængelig for at tilbagebetale reaktiv effekt, harmonisk strøm, ubalanceret og neutral strøm. Kunden kan vælge det aktive filter med foretrukne funktioner i den nærmeste fremtid, når teknologien går videre. Desuden er eventuelle spørgsmål vedrørende dette koncept eller til kendskab til Butterworth filterkonstruktion og dets applikationer, bedes du give dine værdifulde forslag ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørgsmål til dig, hvad er funktionen af ​​et filter ?

Fotokreditter: