Kui aeg liigub edasi ja filtrite uuring on kasvanud, on aktiivsed filtrid olnud arutelu küsimus. Aktiivsed filtrid on a elektrooniliste filtrite rühm mis kasutab selle toimimiseks aktiivseid komponente nagu võimendi. Võimendeid kasutatakse filtrites projekteerimisel, et parandada prognoositavust ja jõudlust. See kõik on lõpetatud, hoides eemal induktorite vajadustest. Tavaliselt saab filtri omadusi määrata võimendi abil. See artikkel tutvustab aktiivsete filtrite üksikasjalikku uurimist ja kasutamist kaasaegses tehnoloogias. Tulevikus on erinevat tüüpi aktiivfiltrite võimsus palju suurem ja see tähistab tulevikutehnoloogiat kui praegu.
Mis on aktiivne filter?
Filter on igas vooluringiteoorias elektriline n / w, mida kasutatakse signaali omaduste faasi või amplituudi muutmiseks selle sageduse suhtes. Ideaalis ei sisalda see i / p-le uut sagedust ega muuda selle signaali sageduskomponenti. Aktiivne filter kasutab operatiivvõimendid koos mitmesugused elektroonilised komponendid nagu takistid, kondensaatorid filtreerimiseks. Op-Ampe kasutatakse mitut tüüpi aktiivfiltrite hõlpsaks valmistamiseks.
Võimendi peatab koormuse takistuse filtri omaduste mõjutamisel. Vastuse vorm, duaalsustegur ja häälestatud sagedus ning seda saab sageli seada odavate muutuvate takistitega. Nendes filtriahelates saame üht parameetrit muuta, kahjustamata teist. Kuna nende põhilised tagasipöördumispõhimõtted kavandati 1970. aasta paiku, on nende filtrite ja nende realistlike rakendustega palju uuritud.
Aktiivfiltrite tüübid
Aktiivfiltrite kõige tavalisemad tüübid on jagatud nelja, näiteks
- Butterworth
- Tšebõšev
- Bessel
- Elliptiline
Seal on saadaval on mitmesuguseid filtreid , kuid enamiku rakendustest saab nende rakendustega lahendada.
Aktiivfiltrite tüübid
Tšebõševi filter
Tšebõševi aktiivfilter on nimetatud ka võrdse pulsatsioonifiltrina. See annab teravama piiri kui a Butterworthi filter läbipääsuribas. Nii Tšebõševi kui ka Butterworthi filtrid näitavad suuri faasinihkeid piirilähedase sageduse lähedal. Tšebõševi filtri puuduseks on võimenduse miinimumide ja maksimumide välimine piir, mis jääb alla piirsageduse. Filtri kujundamisel reguleeritav parameeter, võimenduse pulsatsioon väljendatakse dB-des.
Tšebõševi filter
Nende filtrite rakendamine annab palju järsema roll-offi, kuid on lainepildis lainepikkusega, mistõttu seda helisüsteemides ei kasutata. Kuigi mõnes rakenduses on see palju parem, kui pääsupiirkonnas on saadaval ainult üks sagedus, kuid selle kõrvaldamiseks on vaja arvukalt muid sagedusi.
Butterworthi aktiivfilter
The Butterworthi aktiivfilter on nimetatud ka lameda filtrina. Butterworthi aktiivfiltri rakendamine tagab tasase reageerimise läbipääsuribal ja rohke rullimise. See filtrite rühm on ligilähedane filtri ideaalse sobivusega läbipääsuribas. Kuvatakse erinevat tüüpi filtrite sageduskõverad. See filter sisaldab põhimõtteliselt lameda amplituudiga sagedusreaktsiooni kuni piirsageduseni.
Butterworthi filter
Lävi karedus on näha diagrammil. On kuulus, et kõigi kolme filtriga saavutatakse väljalülitusnurk vahemikus -40 dB / kümnend sagedustel, mis on palju suuremad kui piirlõige. Sellel filtril on omadus kusagil b / n Tšebõševi ja Besseli filtrid . Sellel on mõistlik seeliku lahti rullimine ja veidi mittelineaarsed faasivastused. Selline filter on hea, väga arusaadav ja sobib suurepäraselt helitöötlusrakenduste jaoks.
Besseli filter
Besseli filter annab ideaalse faasiomaduse umbes lineaarse faasivastusega kuni peaaegu piirsageduseni. Kuigi see sisaldab väga lineaarset faasilist vastust, kuid üsna õrna seeliku kallakut. Selle filtri rakendused hõlmavad seda, kus faasiomadused on olulised. See on väike faasinihe, kuigi selle väljalülitusomadused pole eriti intelligentsed. See sobib hästi impulssrakenduste jaoks.
Besseli filter
Besseli filtril on stabiilne viivitus i / p sagedusspektris. Nii et ruutlaine rakendamine filtri sisendile annab o / p-l ruutlaine, mille väärtus ei ületa. Lisaks ootab iga filter erinevaid sagedusi erineva suurusega. See ilmneb iseenesest kui o / p lainekuju ületamine.
Elliptiline filter
Elliptiline filter on palju muud keeruline filter nagu Tšebõšev . See sisaldab lainepikkust läbipääsuribal ja tugevat rullimist peatusribas pulsatsiooni hinnaga. Sellel filtril on ümberarvestuspiirkonnas iga filter, kuid sellel on nii peatumis- kui ka läbipääsuriba piirkonnad. Selle filtri saab kavandada nii, et see peatusribas pööraks erilist tähelepanu sagedustele, mis vähendab edasiste sageduste sumbumist peatusribas.
Elliptiline filter
Aktiivfiltrite eelised
Aktiivfiltrite eelised hõlmavad järgmist
- Need filtrid on mõistlikumad kui passiivsed filtrid.
- Nendes filtrites kasutatav seade on väiksem kui passiivfiltrites kasutatavad komponendid.
- Aktiivne filter ei näita sisestamise kaotust.
- Samuti võimaldab see i / p ja o / p impedantsi reguleerimiseks etappidevahelist isolatsiooni.
Aktiivfiltrite rakendused
- Aktiivseid filtreid kasutatakse aastal sidesüsteemid müra summutamiseks , eraldada signaali edastamine erinevatest kanalitest, et parandada moduleeritud signaali unikaalset sõnumsignaali.
- Neid filtreid kasutavad projekteerijad instrumentaarsüsteemides vajaliku sagedusseadme valimiseks ja soovimatute eemaldamiseks.
- Neid filtreid saab kasutada analoogsignaali ribalaiuse piiramiseks enne nende muutmist digitaalsignaalideks.
- Helisüsteemides kasutatakse analoogfiltrit insenerid saadavad mitmesuguseid kõlareid erinevatele sagedustele. Näiteks muusikatööstuses on sageduskomponentide juhtimiseks vaja salvestus- ja taasesitusrakendusi.
- Aktiivseid filtreid kasutatakse aastal biomeditsiinilised instrumendid psühholoogiliste andurite ühendamiseks diagnostikaseadmete ja andmete logimisega.
Praegu on arvukalt aktiivseid filtreid on oma lühikese võimsuse tõttu algstaadiumis. Kuid praegu projekteerivad paljud insenerid seda suure võimsusega. Efektiivsus pikas perspektiivis mitte ainult ei survesta mittelineaarse koormusega tarbijaid nende filtrite säilitamiseks, vaid ka efektiivsel võimsusel töötavat energiat. Reaktiivvõimsuse, harmoonilise voolu, tasakaalustamata ja neutraalse voolu hüvitamiseks on saadaval tohutu arvu aktiivfiltrite konfiguratsioon. Klient saab lähitulevikus eelistatud funktsioonidega aktiivfiltri valida, kui tehnoloogia edasi liigub. Lisaks sellele võivad tekkida küsimused selle kontseptsiooni või selle kohta tead Butterworthi filtri ehitusest ja selle rakendused, palun andke oma väärtuslikke ettepanekuid, kommenteerides allolevas kommentaaride jaotises. Siin on teile küsimus, mis on filtri funktsioon ?
Foto autorid:
