Sisse signaalitöötlus , filtrid on ühte tüüpi seadmed, mida kasutatakse nii vajalike sageduskomponentide lubamiseks kui ka soovimatute sageduskomponentide eemaldamiseks. Filtreerimist saab määratleda kui liidesesignaali taustmüra saab vähendada, eemaldades mõned sagedused. Filtri vooluahelat saab kasutada ühendamiseks LPF ja HPF omadused ainsaks filtriks, mida nimetatakse ribapääsfiltriks. Neid on erinevaid erinevaid filtreid saadaval nagu analoog / digitaalne, aktiivne / passiivne, lineaarne / mittelineaarne, ajavariant / ajainvariant. Selles artiklis käsitletakse ribalaiuse filtri ülevaadet rakendustega

Mis on Band Pass Filter?

The ribapääsfiltri määratlus on vooluring, mis võimaldab signaalidel liikuda kahe konkreetse sageduse vahel, ehkki need signaalid jagavad teistel sagedustel. Need filtrid on saadaval erinevat tüüpi, mõned BPF- ribapääsfiltri disain saab teha nii välise jõu kui ka aktiivsega sellised komponendid nagu integraallülitused, transistorid , mis on nimetatud kui aktiivne ribalaiuse filter . Samamoodi kasutavad mõned filtrid mis tahes liiki jõuallikat ja ka passiivset kondensaatorid ja induktiivpoolid , mida nimetatakse passiivseks ribapääsfiltriks.

Need filtrid on kasutatavad traadita saatjates kui ka vastuvõtjates. Saatja puhul saab BPF-i kasutada väljundsignaali ribalaiuse piiramiseks minimaalse vajaliku taseme suunas ja andmete edastamiseks eelistatud kiirusel ja vormil. Samamoodi võimaldab see filter vastuvõtjas dekodeerida soodsas sagedusalas olevaid signaale, hoides eemal tarbetute sageduste signaalidest. Vastuvõtja signaali ja müra (S / N) suhet saab optimeerida BPF abil.

Ribapääsfiltrilülitus

Parim näide a ribapääsfiltri ahel on RLC ahel mis on näidatud allpool. Seda filtrit saab kavandada ka LPF-i ja HPF-i ühendamisega. BPF-is illustreerib Bandpass teatud tüüpi filtrit, muidu filtreerimise protseduuri. Seda tuleb eristada pääsuribast, mis viitab mõjutatud spektri reaalsele osale. Idüllilisel ribalaiuse filtril pole võimendust ja sumbumist, seega on see täiesti tasane pääsuriba. See nõrgendab täielikult kõiki sagedusribasid väljastpoolt.

Ribapääsfiltrilülitus

Praktiliselt ei ole ribapääsfilter ideaalne ega nõrgenda kõiki eelistatud sagedusevalikust välja jäävaid sagedusi. Eelkõige on sektsioon, mis jääb väljapoole kavandatavat läbipääsuriba väljapoole, kus sagedusi summutatakse, kuid mida ei visata kõrvale ja mida nimetatakse nagu filtri mahavõtmiseks, ja tavaliselt on see määratud sumbumise dB-des iga oktaavi korral, muidu sageduse kümnendi kohta. Üldiselt näib filtri konstruktsioon ülesehitamist võimalikult õhukeseks, võimaldades seetõttu filtril kavandatava kujunduse teha. Sageli saab seda saavutada läbipääsulainete pulsatsiooni kulutamise korral, vastasel juhul stopperripi pulsatsioon.

Filter ribalaiust saab määratleda järgmiselt erinevused nii ülemise kui ka madalama sageduse vahel. Kujutegur on ribalaiuse osa, mis arvutatakse piirsageduse määramiseks kahe erineva sumbumisväärtusega. Näiteks vormitegur 2: 1 20/2 dB juures tähendab ribalaiust, mis on arvutatud 20 dB sumbumise korral sageduste vahel, kahekordne mis arvutatakse 2 dB sumbumise korral sageduste vahel. Optilisi BPF-e kasutatakse tavaliselt nii fotograafias kui ka valgustustöös teatris. Sellised filtrid võtavad selge värvilise kile kontuuri, muidu lehed.

Erinevat tüüpi ribapääsfiltrid

Ribalaiuse filtri kategooriaid saab liigitada kahte tüüpi, nagu näiteks lai ribalaiusfilter kitsa ribaga läbipääsufilter .

Lairibapääsfilter

WBF või lai ribapääsfilter (WBF) saab moodustada nii madalpääs- kui ka ülipääsusegmentide mahajätmisega, mis on tavaliselt teistsugune vooluahel, mis on mõeldud lihtsaks disainiks ja toimimiseks.

Lairibapääsfilter

Seda tunnustatakse paljude praktiliste vooluringidega. Nende kahe sektsiooni abil, näiteks 1. järgu madalpääs, saab moodustada ribapääsfiltri ± 20 dB / kümnendi jooksul, samuti saab loobuda ülipääsude sektsioonidest. Sarnaselt saab ribapääsfiltri ± 40 dB / kümnendi jooksul moodustada kahe järjestikuse filtri ühendamise teel, nimelt madalpääs- ja ülipääsfiltriga (HPF). See tähendab, et ribapääsfiltri (BPF) järjekorda juhitakse madalpääs & kõrgpääsfiltrid . The ribalaiuse filtri graafik on näidatud allpool.

“autode kaugjuhtimispuldi skeemid ”

BPF sagedusreaktsioon

± 20 dB / kümnendi ribapääsfilter võib koosneda 1. järjekorrast HPF (ülipääsfilter) . 1. järjekord LPF (madalpääsfilter) on järgmisel joonisel näidatud selle sagedusreaktsiooniga.

Kitsaribaline pääsupilt

Üldiselt kasutab kitsas ribapääsfilter mitut tagasisidet. See ribapääsfilter op-amp nagu on näidatud järgmises skeemis. Selle filtri põhijooned hõlmavad peamiselt järgmist.

Kitsaribaline pääsupilt

Selle filtri teine nimi on mitmekordne tagasiside filter, kuna see sisaldab kahte tagasiside rada

An op-amp kasutatakse inverteerimisrežiimis

The sagedusreaktsioon Selle filtri maht on näidatud järgmisel joonisel.

NBPF sagedusreaktsioon

Tavaliselt saab selle filtri kavandada keskse sageduse (fc) ja ribalaiuse või keskse sageduse ja mustvalge täpsete väärtuste jaoks. The komponendid selle vooluahela saab määrata järgmiste seoste abil. C1 ja C2 kondensaatorid saab projekti C arvutamise lihtsustamiseks viia C-ni.

R1 = Q / 2∏ fc CAf
R2 = Q / 2∏ fc C (2Q2-Af)
R3 = Q / ∏ fc C

Ülaltoodud võrranditest tähistab Af keskmist sagedust võimendust, nii et Af = R3 / 2R1

Kuid Af peaks selle väite rahuldama of<2Q2

Mitme tagasisidefiltri fc (keskmist sagedust) saab muuta uue sageduse fc suunas muutmata ribalaiust ega võimendust. Selle saab saavutada lihtsalt muutes R2 väärtuseks R2 ’, nii et

“milleks protsessorit kasutatakse ”

R2 '= R2 * ( fc / fc ) kaks

Band Pass filtri kalkulaator

Järgmine vooluring on passiivse ribalaiuse filtri vooluring. Selle vooluahela abil saame arvutada passiivse ribalaiuse filtri. Passiivse valem ribapääsfiltrikalkulaator on näidatud allpool.

Passiivse sagedusribade filtri kalkulaator

Madala väljalülitussageduse korral = 1 / 2∏R2C2

Kõrge katkestussageduse korral = 1 / 2∏R1C1

Samamoodi saame arvutada aktiivse inverteeriva op-amp BPF ja aktiivse mitte-inverting op-amp BPF jaoks.

Band Pass filtrirakendused

Ribalaiuse filtrite rakendused hõlmavad järgmist.

Neid filtreid saab laialdaselt kasutada traadita saatjad ja vastuvõtjad .
Seda filtrit saab kasutada nii signaali-müra suhte (signaal-müra) kui ka vastuvõtja kaastunde optimeerimiseks.
Filtri peamine eesmärk on saatja on piirata väljundsignaali BW suhtluseks valitud ribaga.
BPF-e kasutatakse laialdaselt ka optikas, näiteks LIDARID , laserid jne.
Selle filtri parimaks rakenduseks on helisignaali töötlemine, kui ülejäänud osa eemaldamisel on vajalik konkreetne helisageduste vahemik.
Need filtrid on kasutatavad kajaloodis, instrumentides, meditsiinilistes ja Seismoloogia rakendused
Need filtrid hõlmavad sidesüsteemid konkreetse signaali valimiseks mitmesugustest signaalidest.

Seetõttu on see kõik ribapääsfiltriteooria mis sisaldab vooluringi skeemi töötavate ribalaiuse filtrite tüüpe ja nende rakendusi. Ülaltoodud teabe põhjal võime lõpuks järeldada, et nende filtrite muud kasutusvaldkonnad hõlmavad astronoomiat, need filtrid võimaldavad seadmesse ainult ainsat valgusala. Need filtrid võivad aidata leida tähti, kus suuremad sarjad kalduvad, tunda punaseid nihkeid jne. Siin on teile küsimus, mis on aktiivne ribalaiuse filter?