Naarmate de tijd vordert en het onderzoek naar de filters toeneemt, zijn actieve filters een punt van discussie geweest. Actieve filters Oppervlakte groep elektronische filters dat gebruik maakt van actieve componenten zoals een versterker voor zijn werking. Versterkers worden gebruikt in filters voor het ontwerpen om de voorspelbaarheid en prestaties te verbeteren. Dit is allemaal voltooid terwijl we wegblijven van de noodzaak van de inductoren. Meestal kunnen de filterkarakteristieken worden bepaald met behulp van een versterker. Dit artikel presenteert een gedetailleerde studie en het gebruik van actieve filters in moderne technologie. In de toekomst zullen de verschillende soorten actieve filters een veel grotere capaciteit hebben en de technologie van de toekomst betekenen dan nu het geval is.

“vind het maximale vermogen dat door het circuit aan een ohmse belasting kan worden geleverd ”

Wat is een actief filter?

Het filter is een elektrische n / w in elke circuittheorie, die vroeger de fase of amplitude van signaalkarakteristieken veranderde met betrekking tot zijn frequentie. Idealiter omvat dit geen nieuwe frequentie voor de i / p, noch zal het de frequentiecomponent van dat signaal veranderen. Een actief filter maakt gebruik van een operationele versterkers samen met diverse elektronische componenten zoals weerstanden, condensatoren voor het filteren. Op-Amps worden gebruikt om gemakkelijk veel soorten actieve filters te maken.

Een versterker voorkomt dat de belastingsimpedantie de filterkarakteristieken beïnvloedt. De vorm van de respons, dualiteitsfactor en afgestemde frequentie kan vaak worden ingesteld met goedkope variabele weerstanden. In deze filtercircuits kunnen we de ene parameter wijzigen zonder de andere te beschadigen. Sinds hun fundamentele terugkeerprincipes rond 1970 werden geprojecteerd, is er veel onderzoek gedaan naar deze filters en hun realistische toepassingen.

Typen actieve filters

De meest voorkomende typen actieve filters zijn onderverdeeld in vier, zoals

Butterworth
Chebyshev
Bessel
Elliptisch

Er zijn Er zijn verschillende soorten filters beschikbaar , maar de meeste toepassingen kunnen met deze implementaties worden opgelost.

Typen actieve filters

Chebyshev-filter

Het actieve filter van Chebyshev wordt ook wel een gelijk rimpelfilter genoemd. Het geeft een scherpere afsnijding dan een Butterworth-filter in de doorlaatband. Zowel Chebyshev- als Butterworth-filters vertonen grote faseverschuivingen dichtbij de afsnijfrequentie. Een nadeel van het Chebyshev-filter is de buitenkant van gainminima en maxima onder de afsnijfrequentie. De instelbare parameter bij het ontwerpen van het filter, de versterkingsrimpel, wordt uitgedrukt in dB.

Chebyshev-filter

De implementatie van deze filters geeft een veel steilere roll-off, maar heeft een rimpel in de doorlaatband, dus het wordt niet gebruikt in audiosystemen. Hoewel het veel beter is in sommige toepassingen waar er slechts één frequentie beschikbaar is in de doorlaatband, maar er zijn talloze andere frequenties nodig om te elimineren.

Butterworth actief filter

De Butterworth actief filter wordt ook wel plat filter genoemd. De implementatie van het Butterworth actieve filter garandeert een vlakke respons in de doorlaatband en een ruime roll-off. Deze groep filters benadert de perfecte filterpassing in de doorlaatband. Frequentieresponscurves van verschillende soorten filters worden weergegeven. Dit filter bevat een in wezen vlakke amplitude, frequentierespons tot aan de afsnijfrequentie.

Butterworth-filter

De ruwheid van de cutoff is te zien in het diagram. Het is bekend dat alle drie de filters een afrolhoek van -40db / decennium bereiken bij frequenties die veel beter zijn dan de afsnijhoek. Dit filter heeft ergens b / n een kenmerk Chebyshev en Bessel-filters Het heeft een verstandige afrol van de rok en een enigszins niet-lineaire fasereactie. Dit type filter is goed, zeer gemakkelijk te begrijpen en uitstekend geschikt voor audioverwerkingstoepassingen.

Bessel-filter

Het Bessel-filter geeft een ideale fasekarakteristiek met een ongeveer lineaire faserespons tot een bijna afsnijfrequentie. Hoewel het een zeer lineaire faserespons bevat, maar een vrij zachte rokhelling. De toepassingen van dit filter omvatten waar de fasekarakteristiek significant is. Het is een kleine faseverschuiving, ook al zijn de afsnij-eigenschappen niet erg intelligent. Het is zeer geschikt voor pulstoepassingen.

Bessel-filter

Het Bessel-filter vertoont een stabiele voortplantingsvertraging over het i / p-frequentiespectrum. Dus het toepassen van een blokgolf op de ingang van een filter geeft een blokgolf op de o / p zonder overschrijding. Verder zal elk filter verschillende frequenties met verschillende hoeveelheden wachten. Dit zal duidelijk blijken als een overschrijding op de o / p-golfvorm.

Elliptisch filter

Het elliptische filter is veel meer ingewikkelde filter zoals de Chebyshev Het omvat een rimpel in de doorlaatband en een ernstige roll-off ten koste van een rimpel in de stopband. Dit filter heeft de roll-off van elk filter in het conversiegebied, maar het heeft zowel de stopband als de doorlaatband. Dit filter kan worden ontworpen om hoge aandacht te hebben voor bepaalde frequenties in de stopband, waardoor de verzwakking van verdere frequenties in de stopband wordt verminderd.

Elliptisch filter

Voordelen van actieve filters

De voordelen van actieve filters zijn onder meer de volgende

“labview projecten voor studenten techniek ”

Deze filters zijn redelijker dan passieve filters.
Het apparaat dat in deze filters wordt gebruikt, is kleiner dan de componenten die in passieve filters worden gebruikt.
Actieve filter vertoont geen invoegverlies.
Het maakt ook de tussenliggende isolatie mogelijk voor het regelen van de i / p- en o / p-impedantie.

Toepassingen van actieve filters

Actieve filters worden gebruikt in communicatiesystemen voor het onderdrukken van ruis , om een signaalcommunicatie van verschillende kanalen te isoleren om het unieke berichtsignaal van een gemoduleerd signaal te verbeteren.
Deze filters worden door de ontwerpers in instrumentatiesystemen gebruikt om een vereist frequentieapparaat te kiezen en ongewenste te verwijderen.
Deze filters kunnen worden gebruikt om de bandbreedte van het analoge signaal te beperken voordat ze worden gewijzigd in digitale signalen.
Analoge filters worden gebruikt in audiosystemen door ingenieurs om verschillende frequenties naar verschillende luidsprekers te sturen. In de muziekindustrie zijn bijvoorbeeld opname- en afspeeltoepassingen nodig om de frequentiecomponenten aan te sturen.
Actieve filters worden gebruikt in biomedische instrumenten om psychologische sensoren te koppelen aan diagnostische apparatuur en datalogging.

Momenteel, talrijke soorten actieve filters bevinden zich in de beginfase vanwege de korte capaciteit. Maar momenteel ontwerpen veel ingenieurs het met grote capaciteiten. Effectiviteit op de lange termijn zal niet alleen consumenten met niet-lineaire belasting onder druk zetten om deze filters te gebruiken voor het behoud, maar ook de kwaliteit van het vermogen bij efficiënt. De configuratie van een groot aantal actieve filters zal beschikbaar zijn om reactief vermogen, harmonische stroom, ongebalanceerde en neutrale stroom te vergoeden. De klant kan in de nabije toekomst het actieve filter met voorkeursfuncties kiezen naarmate de technologie vordert. Verder kunnen eventuele vragen over dit concept of aan weet over Butterworth filterconstructie en de toepassingen ervan, geef uw waardevolle suggesties door te reageren in de commentaarsectie hieronder. Hier is een vraag voor jou, wat is de functie van een filter

Fotocredits: