เมื่อเวลาก้าวไปข้างหน้าและการศึกษาเกี่ยวกับตัวกรองมีมากขึ้นตัวกรองที่ใช้งานอยู่จึงเป็นประเด็นที่ต้องพูดถึง ตัวกรองที่ใช้งานอยู่ คือ กลุ่มตัวกรองอิเล็กทรอนิกส์ ที่ใช้ส่วนประกอบที่ใช้งานเช่นเครื่องขยายเสียงสำหรับการทำงาน เครื่องขยายเสียงใช้ในตัวกรองสำหรับการออกแบบเพื่อเพิ่มความสามารถในการคาดเดาและประสิทธิภาพ ทั้งหมดนี้เสร็จสิ้นในขณะที่หลีกเลี่ยงความต้องการของตัวเหนี่ยวนำ โดยปกติแล้วคุณสมบัติของตัวกรองสามารถกำหนดได้โดยใช้เครื่องขยายเสียง บทความนี้นำเสนอการศึกษาโดยละเอียดและการใช้ตัวกรองที่ใช้งานอยู่ในเทคโนโลยีสมัยใหม่ ในอนาคตตัวกรองแอคทีฟประเภทต่างๆจะมีความจุที่กว้างขึ้นมากและจะบ่งบอกถึงเทคโนโลยีในอนาคตมากกว่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน

“โครงการวิศวกรรมแสนสนุกสำหรับนักศึกษา ”

Active Filter คืออะไร?

ตัวกรองเป็น n / w ทางไฟฟ้าในทฤษฎีวงจรใด ๆ ที่ใช้ในการเปลี่ยนเฟสหรือแอมพลิจูดของลักษณะสัญญาณตามความถี่ ตามหลักการแล้วสิ่งนี้จะไม่รวมความถี่ใหม่ใน i / p และจะเปลี่ยนส่วนประกอบความถี่ของสัญญาณนั้น ใช้ตัวกรองที่ใช้งานอยู่ เครื่องขยายสัญญาณปฏิบัติการ พร้อมด้วย ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่นตัวต้านทานตัวเก็บประจุสำหรับการกรอง Op-Amps ใช้เพื่อให้สามารถสร้างตัวกรองที่ใช้งานได้หลายประเภทได้อย่างง่ายดาย

แอมพลิฟายเออร์จะหยุดอิมพีแดนซ์ของโหลดไม่ให้มีผลต่อลักษณะการกรอง รูปแบบของการตอบสนองปัจจัยคู่และความถี่ที่ปรับแล้วและมักจะสามารถตั้งค่าด้วยตัวต้านทานตัวแปรราคาไม่แพง ในวงจรตัวกรองเหล่านี้เราสามารถเปลี่ยนพารามิเตอร์หนึ่งโดยไม่ทำให้อีกพารามิเตอร์เสียหาย เนื่องจากหลักการส่งคืนพื้นฐานของพวกเขาถูกคาดการณ์ไว้เมื่อประมาณปี 1970 จึงมีการวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับตัวกรองเหล่านี้และการใช้งานจริง

ประเภทของตัวกรองที่ใช้งานอยู่

ประเภทของตัวกรองที่ใช้งานอยู่โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสี่ประเภทเช่น

บัตเตอร์เวิร์ ธ
Chebyshev
เบสเซล
รูปไข่

มี มีตัวกรองหลายชนิด แต่แอปพลิเคชันส่วนใหญ่สามารถแก้ไขได้ด้วยการใช้งานเหล่านี้

ประเภทของตัวกรองที่ใช้งานอยู่

ตัวกรอง Chebyshev

ตัวกรองที่ใช้งาน Chebyshev ยังมีชื่อเป็นตัวกรองระลอกคลื่นที่เท่ากัน ให้การตัดที่คมชัดกว่า บัตเตอร์เวิร์ทกรองในวงผ่าน ทั้งตัวกรอง Chebyshev และ Butterworth แสดงการเลื่อนเฟสขนาดใหญ่ใกล้เคียงกับความถี่คัตออฟ ข้อเสียของฟิลเตอร์ Chebyshev คือภายนอกของ gain minima และ maxima ต่ำกว่าความถี่คัตออฟ พารามิเตอร์ที่ปรับได้ในการออกแบบตัวกรองระลอกคลื่นจะแสดงเป็น dB

ตัวกรอง Chebyshev

การนำฟิลเตอร์เหล่านี้ไปใช้งานทำให้เกิดการหมุนที่ชันกว่ามาก แต่มีการกระเพื่อมในพาสแบนด์ดังนั้นจึงไม่ได้ใช้ในระบบเสียง แม้ว่าจะดีกว่ามากในบางแอพพลิเคชั่นที่มีความถี่เดียวที่ใช้ได้ในแถบความถี่ แต่ต้องกำจัดความถี่อื่น ๆ อีกมากมาย

Butterworth Active Filter

ตัวกรองที่ใช้งาน Butterworth ยังมีชื่อเป็นตัวกรองแบบแบน การใช้งานตัวกรองแอคทีฟ Butterworth รับประกันการตอบสนองแบบแบนในแถบความถี่และการม้วนออกที่เพียงพอ ฟิลเตอร์กลุ่มนี้จะประมาณฟิลเตอร์ที่พอดีกับพาสแบนด์ แสดงเส้นโค้งการตอบสนองความถี่ของตัวกรองประเภทต่างๆ ตัวกรองนี้รวมถึงแอมพลิจูดที่แบนราบการตอบสนองความถี่จนถึงความถี่ตัด

“ประตูลอจิกใช้สำหรับอะไร ”

บัตเตอร์เวิร์ ธ ฟิลเตอร์

สามารถดูความหยาบของจุดตัดได้ในแผนภาพ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าฟิลเตอร์ทั้งสามตัวทำมุมโรลออฟ -40db / ทศวรรษที่ความถี่ที่เหนือกว่าคัตออฟมาก ตัวกรองนี้มีลักษณะเฉพาะบาง b / n ตัวกรอง Chebyshev และ Bessel . มีการม้วนออกที่เหมาะสมของกระโปรงและการตอบสนองของเฟสที่ไม่เป็นเชิงเส้นเล็กน้อย ฟิลเตอร์ชนิดนี้เป็นฟิลเตอร์ที่ดีเข้าใจง่ายมากและเหมาะสำหรับแอพพลิเคชั่นประมวลผลเสียง

ตัวกรองเบสเซล

ฟิลเตอร์ Bessel ให้ลักษณะเฟสในอุดมคติโดยมีการตอบสนองของเฟสเชิงเส้นถึงความถี่ตัดเกือบ แม้ว่าจะมีการตอบสนองของเฟสเชิงเส้น แต่ความลาดเอียงของกระโปรงที่ค่อนข้างนุ่มนวล การใช้งานของตัวกรองนี้เกี่ยวข้องกับที่ลักษณะเฟสมีความสำคัญ เป็นการกะระยะเล็กน้อยแม้ว่าลักษณะการตัดของมันจะไม่ค่อยฉลาดนัก เหมาะสำหรับการใช้งานพัลส์

ตัวกรองเบสเซล

ตัวกรอง Bessel แสดงความล่าช้าในการแพร่กระจายที่คงที่ในสเปกตรัมความถี่ i / p ดังนั้นการใช้คลื่นสี่เหลี่ยมกับอินพุตของตัวกรองจะทำให้คลื่นสี่เหลี่ยมบน o / p โดยไม่เกินนอกจากนี้ตัวกรองใด ๆ จะรอความถี่ต่างๆตามจำนวนต่างๆ สิ่งนี้จะเห็นได้ชัดว่าเกินรูปคลื่น o / p

ตัวกรองรูปไข่

Elliptical Filter เป็นอีกมากมาย ตัวกรองที่ซับซ้อนเช่น Chebyshev . ซึ่งรวมถึงการกระเพื่อมในวงผ่านและการหมุนอย่างรุนแรงโดยมีค่าใช้จ่ายของการกระเพื่อมในแถบหยุด ตัวกรองนี้มีการปิดตัวกรองทุกตัวในพื้นที่ Conversion แต่มีทั้งขอบเขตของแถบหยุดและแถบความถี่ ฟิลเตอร์นี้สามารถออกแบบมาให้มีความถี่เฉพาะความถี่สูงในแถบหยุดซึ่งจะช่วยลดการลดทอนของความถี่ต่อไปในแถบหยุด

ตัวกรองรูปไข่

ข้อดีของตัวกรองที่ใช้งานอยู่

ข้อดีของตัวกรองที่ใช้งานอยู่มีดังต่อไปนี้

ตัวกรองเหล่านี้สมเหตุสมผลกว่าตัวกรองแบบพาสซีฟ
อุปกรณ์ที่ใช้ในตัวกรองเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่าส่วนประกอบที่ใช้ในตัวกรองแบบพาสซีฟ
ตัวกรองที่ใช้งานอยู่จะไม่แสดงการสูญเสียการแทรก
นอกจากนี้ยังอนุญาตให้มีการแยกระหว่างเวทีเพื่อควบคุมอิมพีแดนซ์ i / p และ o / p

การใช้ตัวกรองที่ใช้งานอยู่

ใช้ตัวกรองที่ใช้งานอยู่ใน ระบบสื่อสารเพื่อลดเสียงรบกวน เพื่อแยกการสื่อสารของสัญญาณจากช่องต่างๆเพื่อปรับปรุงสัญญาณข้อความเฉพาะจากสัญญาณมอดูเลต
ตัวกรองเหล่านี้ใช้ในระบบเครื่องมือวัดโดยนักออกแบบเพื่อเลือกอุปกรณ์ความถี่ที่ต้องการและแยกตัวกรองที่ไม่ต้องการออก
ตัวกรองเหล่านี้สามารถใช้เพื่อ จำกัด แบนด์วิดท์ของสัญญาณอนาล็อกก่อนที่จะเปลี่ยนเป็นสัญญาณดิจิทัล
ตัวกรองอนาล็อกใช้ในระบบเสียง โดยวิศวกรเพื่อส่งความถี่ต่างๆไปยังลำโพงต่างๆ ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรมดนตรีจำเป็นต้องมีแอปพลิเคชั่นบันทึกและเล่นเพื่อควบคุมส่วนประกอบความถี่
ใช้ตัวกรองที่ใช้งานอยู่ใน เครื่องมือทางชีวการแพทย์ เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ทางจิตวิทยากับอุปกรณ์การวินิจฉัยและการบันทึกข้อมูล

ปัจจุบัน ตัวกรองที่ใช้งานอยู่หลายประเภท อยู่ในระยะเริ่มต้นเนื่องจากความจุสั้น แต่ในปัจจุบันวิศวกรหลายคนกำลังออกแบบให้มีความจุมาก ประสิทธิผลในระยะยาวไม่เพียง แต่จะกดดันให้ผู้บริโภคที่มีภาระไม่เชิงเส้นต้องใช้ตัวกรองเหล่านี้เพื่อการถนอมอาหาร แต่ยังรวมถึงคุณภาพของพลังงานที่มีประสิทธิภาพอีกด้วย การกำหนดค่าของตัวกรองที่ใช้งานอยู่จำนวนมากจะพร้อมใช้งานเพื่อคืนค่าพลังงานปฏิกิริยากระแสฮาร์มอนิกกระแสไม่สมดุลและเป็นกลาง ลูกค้าสามารถเลือกตัวกรองที่ใช้งานอยู่พร้อมคุณสมบัติที่ต้องการได้ในอนาคตอันใกล้เมื่อเทคโนโลยีก้าวไป นอกจากนี้คำถามใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือถึง รู้เกี่ยวกับการสร้างตัวกรอง Butterworth และแอปพลิเคชันโปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณ อะไรคือหน้าที่ของตัวกรอง เหรอ?

เครดิตภาพ: