Mit fortschreitender Zeit und zunehmender Untersuchung der Filter wurden aktive Filter diskutiert. Aktive Filter Bereich Gruppe von elektronischen Filtern das nutzt aktive Komponenten wie einen Verstärker für seine Funktion. Verstärker werden in Filtern zum Entwerfen verwendet, um die Vorhersagbarkeit und Leistung zu verbessern. Dies ist alles erledigt, während die Induktivitäten nicht benötigt werden. Normalerweise können die Filtereigenschaften unter Verwendung eines Verstärkers bestimmt werden. Dieser Artikel enthält eine detaillierte Studie und Verwendung aktiver Filter in der modernen Technologie. Zukünftig werden die verschiedenen Arten von aktiven Filtern eine viel größere Kapazität haben und die zukünftige Technologie kennzeichnen als derzeit.

“2-poliger Einkreisschalter ”

Was ist ein aktiver Filter?

Das Filter ist ein elektrisches N / W in jeder Schaltungstheorie, das verwendet wird, um entweder die Phase oder die Amplitude der Signaleigenschaften in Bezug auf seine Frequenz zu ändern. Im Idealfall enthält dies weder eine neue Frequenz für den I / P noch eine Änderung der Frequenzkomponente dieses Signals. Ein aktiver Filter wird verwendet ein Operationsverstärker zusammen mit verschiedene elektronische Komponenten wie Widerstände Kondensatoren für die Filterung. Operationsverstärker werden verwendet, um auf einfache Weise viele Arten von aktiven Filtern herzustellen.

Ein Verstärker verhindert, dass die Lastimpedanz die Filtereigenschaften beeinflusst. Die Form der Antwort, des Dualitätsfaktors und der abgestimmten Frequenz kann häufig mit kostengünstigen variablen Widerständen eingestellt werden. In diesen Filterkreisen können wir einen Parameter ändern, ohne den anderen zu beschädigen. Da ihre grundlegenden Rückführungsprinzipien um 1970 projiziert wurden, wurde viel Forschung mit diesen Filtern und ihren realistischen Anwendungen betrieben.

Arten von aktiven Filtern

Die gebräuchlichsten Arten von aktiven Filtern werden in vier Kategorien eingeteilt, wie z

Butterworth
Chebyshev
Bessel
Elliptisch

Es gibt Es stehen verschiedene Arten von Filtern zur Verfügung Die meisten Anwendungen können jedoch mit diesen Implementierungen aufgelöst werden.

Arten von aktiven Filtern

Chebyshev Filter

Der Chebyshev-Aktivfilter wird auch als Filter mit gleicher Welligkeit bezeichnet. Es gibt einen schärferen Cutoff als a Butterworth-Filter im Durchlassbereich. Sowohl Chebyshev- als auch Butterworth-Filter zeigen große Phasenverschiebungen nahe der Grenzfrequenz. Ein Nachteil des Chebyshev-Filters ist das Äußere der Verstärkungsminima und -maxima unterhalb der Grenzfrequenz. Der einstellbare Parameter beim Entwerfen des Filters, die Verstärkungswelligkeit, wird in dB ausgedrückt.

Chebyshev Filter

Die Implementierung dieser Filter führt zu einem viel steileren Abfall, weist jedoch eine Welligkeit im Durchlassbereich auf, sodass sie in Audiosystemen nicht verwendet wird. Obwohl es in einigen Anwendungen weitaus besser ist, in denen nur eine Frequenz im Durchlassbereich verfügbar ist, sind zahlreiche andere Frequenzen erforderlich, um diese zu eliminieren.

Butterworth Active Filter

Das Butterworth aktiver Filter wird auch als Flachfilter bezeichnet. Die Implementierung des aktiven Butterworth-Filters garantiert eine flache Reaktion im Durchlassbereich und einen ausreichenden Abfall. Diese Gruppe von Filtern entspricht in etwa der perfekten Filteranpassung im Durchlassbereich. Es werden Frequenzgangkurven verschiedener Filtertypen angezeigt. Dieses Filter enthält einen Frequenzgang mit im wesentlichen flacher Amplitude bis zur Grenzfrequenz.

Butterworth Filter

Die Rauheit des Cutoffs ist im Diagramm zu sehen. Es ist bekannt, dass alle drei Filter einen Abrollwinkel von -40 dB / Dekade bei Frequenzen erreichen, die weit über dem Grenzwert liegen. Dieser Filter hat irgendwo b / n eine Eigenschaft Chebyshev- und Bessel-Filter . Es hat ein vernünftiges Abrollen der Schürze und eine leicht nichtlineare Phasenantwort. Diese Art von Filter ist gut, sehr einfach zu verstehen und eignet sich hervorragend für Audioverarbeitungsanwendungen.

Bessel Filter

Das Bessel-Filter liefert eine ideale Phasenkennlinie mit einer etwa linearen Phasenantwort bis zu einer nahezu Grenzfrequenz. Es enthält zwar eine sehr lineare Phasenantwort, aber eine recht sanfte Rockneigung. Die Anwendungen dieses Filters umfassen, wo die Phasenkennlinie signifikant ist. Es ist eine kleine Phasenverschiebung, obwohl die Abschalteigenschaften nicht sehr intelligent sind. Es ist gut für Pulsanwendungen geeignet.

Bessel Filter

Das Bessel-Filter zeigt eine stabile Ausbreitungsverzögerung über das i / p-Frequenzspektrum. Das Anlegen einer Rechteckwelle an den Eingang eines Filters ergibt also eine Rechteckwelle auf dem O / P ohne Überschreitung. Außerdem wartet jedes Filter verschiedene Frequenzen um verschiedene Beträge. Dies zeigt sich als Überschreitung der O / P-Wellenform.

Elliptischer Filter

Der elliptische Filter ist viel mehr komplizierter Filter wie der Chebyshev . Es beinhaltet eine Welligkeit im Durchlassbereich und ein starkes Abrollen auf Kosten der Welligkeit im Stoppband. Dieses Filter hat die Absenkung jedes Filters im Umwandlungsbereich, aber es hat sowohl die Bereiche des Stoppbandes als auch des Durchlassbandes. Dieses Filter kann so ausgelegt werden, dass bestimmte Frequenzen im Stoppband besonders berücksichtigt werden, wodurch die Dämpfung weiterer Frequenzen im Stoppband verringert wird.

Elliptischer Filter

Vorteile von aktiven Filtern

Die Vorteile eines aktiven Filters umfassen Folgendes

“Welche der folgenden Funkübertragungsarten erfordert einen deutlichen Funktionsverlust? ”

Diese Filter sind sinnvoller als passive Filter.
Die in diesen Filtern verwendete Vorrichtung ist kleiner als die in passiven Filtern verwendeten Komponenten.
Der aktive Filter zeigt keinen Einfügungsverlust an.
Es ermöglicht auch die Isolation zwischen den Stufen zur Steuerung der I / P- und O / P-Impedanz.

Anwendungen von aktiven Filtern

Aktive Filter werden in verwendet Kommunikationssysteme zur Geräuschunterdrückung , um eine Signalkommunikation von verschiedenen Kanälen zu isolieren, um das eindeutige Nachrichtensignal von einem modulierten Signal zu verbessern.
Diese Filter werden von den Konstrukteuren in Instrumentierungssystemen verwendet, um ein erforderliches Frequenzgerät auszuwählen und unerwünschte zu entfernen.
Diese Filter können verwendet werden, um die Bandbreite des analogen Signals zu begrenzen, bevor sie in digitale Signale umgewandelt werden.
Analoge Filter werden in Audiosystemen verwendet von Ingenieuren, um verschiedene Frequenzen an verschiedene Lautsprecher zu senden. In der Musikindustrie werden beispielsweise Aufnahme- und Wiedergabeanwendungen benötigt, um die Frequenzkomponenten zu steuern.
Aktive Filter werden in verwendet biomedizinische Instrumente psychologische Sensoren mit Diagnosegeräten und Datenerfassung zu verbinden.

Zur Zeit, zahlreiche Arten von aktiven Filtern befinden sich aufgrund ihrer geringen Kapazität im Anfangsstadium. Gegenwärtig entwerfen viele Ingenieure es jedoch mit großen Kapazitäten. Die langfristige Wirksamkeit wird nicht nur Verbraucher mit nichtlinearer Last unter Druck setzen, diese Filter zur Erhaltung einzusetzen, sondern auch die Qualität der Leistung bei effizienter Leistung. Die Konfiguration einer großen Anzahl von aktiven Filtern wird verfügbar sein, um Blindleistung, Oberschwingungsstrom, unsymmetrischen und neutralen Strom zu erstatten. Der Kunde kann in naher Zukunft den aktiven Filter mit bevorzugten Funktionen auswählen, wenn die Technologie weiterentwickelt wird. Darüber hinaus sind Fragen zu diesem Konzept oder zu wissen über Butterworth Filterkonstruktion und seine Anwendungen, bitte geben Sie Ihre wertvollen Vorschläge, indem Sie im Kommentarbereich unten kommentieren. Hier ist eine Frage an Sie, Was ist die Funktion eines Filters ?

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