Ett filter kan definieras med hänvisning till olika områden, såsom kemi, optik, teknik, turbulensmodellering, teknik, dator, filosofi och signalbehandling. Låt oss överväga signalbehandlingsfilter, filter kan definieras som en enhet som används för att ta bort onödiga delar eller delar av signalen. Denna borttagning av onödiga delar av signalen kallas som filtreringsprocess. Dessa signalbehandlingsfilter klassificeras i olika typer såsom elektroniska filter , digitala filter och analoga filter.
Analoga filter
Analogt filter används vanligtvis inom elektronik och betraktas som en grundläggande byggsten för signalbehandling. Dessa analoga filter används för att separera ljudsignaler innan de appliceras på högtalare. Att separera och kombinera flera telefonsamtal på en enda kanal kan göras med analoga filter. Att välja en viss radiostation från radiomottagaren genom att avvisa alla andra kanaler kan göras med analoga filter.
De kontinuerligt varierande signalerna (analoga signalerna) kan manövreras med passiva linjära elektroniska analoga filter som består av passiva element såsom motstånd, kondensatorer och induktorer. Dessa analoga filter används ofta för att tillåta vissa frekvenskomponenter genom att avvisa andra från analoga eller kontinuerliga tidssignaler.
Typer av analoga filter
De linjära analoga filtren kan listas som nätverkssyntesfilter, bildimpedansfilter och enkla filter. Nätverkssyntesfiltret klassificeras igen som ett Butterworth-filter, Chebyshev-filter, elliptiskt filter eller Cauer-filter, Bessel-filter, Gauss-filter, Optimum 'L' -filter (Legendre) och Linkwithz-Riley-filter. Bildimpedansfiltret klassificeras vidare som ett Constant k-filter, m-härledda filter, allmänna bildfilter, Zobel-nätverk, gitterfilter, överbryggad T-fördröjningsutjämnare, sammansatt bildfilter och mm’-filter. RC-filter, RL-filter, LC-filter och RLC-filter kallas som enkla filter.
Analog filterdesign
Den analoga filterdesignen inkluderar analoga filteröverföringsfunktioner, poler och nollor för analoga filter, frekvenssvar för analoga filter, utgångssvar och olika typer av analoga filter. De analoga filterdesignfiltermetoderna klassificeras som Butterworth, Chebyshev och Elliptic filtermodeller baserat överföringsfunktion med order 'n'.
Butterworth filter
Butterworth filterdesign
De Butterworth eller maximalt platt magnitudfilter har ett platt (matematiskt så mycket som möjligt) frekvenssvar. Det analoga lågpassfiltrets (Butterworth) ”tegelvägg”, som kan definieras som standard approximationer för olika filterordningar visas i figuren nedan (inklusive ideal frekvensrespons).
Butterworth Filter Ideal frekvensrespons
Om vi ökar ordningen på Butterworth-filtret, ökas också kaskadstegen för Butterworth-filterdesignen. Således, som visas i figuren ovan, kommer svaret på filter och tegelvägg närmare. I allmänhet realiseras de linjära analoga filtren med olika topologier, Butterworth-filtret kan realiseras med Cauer-topologi eller Sallen-key-topologi.
Chebyshev-filter
Chebysev-filtren är uppkallade efter Pafnufy Chebyshev som härledde de matematiska beräkningarna av Chebyshev filter . Felet mellan egenskaperna hos idealiserat filter och verkligt filter kan minskas med egenskapen för Chebyshev-filter.
Chebyshev-filter
Dessa Chebyshev-filter klassificeras vidare som typ1 och type2 Chebyshev-filter. Typ1-filtren är grundläggande och förstärknings- eller amplitudresponsen är en vinkelfrekvensfunktion av den n: e ordningen av det analoga lågpassfiltret (LPF-om vi betraktar analoga filter). Typ2 Chebyshev-filtret är en ovanlig typ och är ett inversfilter.
Typer av Chebyshev-filter
Enkla analoga filter
RC-filter
RC-filterkrets
De enkla motståndskondensatorns elektriska kretsar som drivs av ström eller spänningskälla fungerar som analoga filter. Dessa RC-filterkretsar används för att filtrera en signal så att de blockerar specifika frekvenser och låter andra frekvenser passera. RC-filterkretsen kan anslutas som serie RC-krets eller parallell RC-krets som visas i figuren ovan.
LC-filter
LC-filterkrets
Den enkla induktorkondensatorn elektriska krets fungerar som ett LC-filter som också kallas avstämd krets eller resonanskrets eller tankkrets. Denna LC-krets fungerar också som en elektrisk resonator. LC-kretsarna används för att generera signaler eller för att plocka upp signaler vid en specifik frekvens. LC-filtret kan anslutas som serie LC-krets eller parallell LC-krets enligt bilden ovan.
RL-filter
RL-filterkrets
Den enkla resistor-induktans elektriska kretsen fungerar som en RL-filterkrets som drivs med ström- eller spänningskälla och är gjord av motståndet och induktorn. RL-filtret kan anslutas som serie RL-kretsar eller parallella RL-kretsar som visas i figuren ovan.
RLC-filter
RLC-filterkrets
Den enkla elektriska kretsen för resistor-induktor-kondensator fungerar som en RLC-filterkrets, motståndet, kondensatorn och induktorn kan anslutas i serie eller parallellt för att bilda RLC-filter eller parallellt RLC-filter. Denna RLC-filterkrets bildar som harmonisk oscillator för ström och resonerar som en LC-krets. Men här kan svängningarna förfallas genom att införa ett motstånd och denna effekt kallas dämpning.
Vill du veta mer om praktisk analog och digital filterdesign? Om du är intresserad av att designa elektronikprojekt dela sedan dina åsikter, kommentarer, frågor och förslag i kommentarfältet nedan.
