सक्रिय फिल्टर विशेषता, पहले और दूसरे आदेश, अनुप्रयोग

सक्रिय फिल्टर वे हैं जिनके पास नियंत्रित स्रोत या सक्रिय तत्व हैं, जैसे कि, उदाहरण के लिए, परिचालन एम्पलीफायरों, ट्रांजिस्टर या वैक्यूम ट्यूब। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के माध्यम से, एक फ़िल्टर ट्रांसफर फ़ंक्शन के मॉडलिंग के साथ अनुपालन करने की अनुमति देता है जो इनपुट सिग्नल को बदलता है और डिज़ाइन के अनुसार आउटपुट सिग्नल देता है।.

इलेक्ट्रॉनिक फ़िल्टर का कॉन्फ़िगरेशन आमतौर पर चयनात्मक होता है और चयन मानदंड इनपुट सिग्नल की आवृत्ति है। उपरोक्त के कारण, सर्किट के प्रकार (श्रृंखला में या समानांतर में) के आधार पर फ़िल्टर कुछ संकेतों को पारित करने और बाकी के मार्ग को अवरुद्ध करने की अनुमति देगा.

इस प्रकार, आउटपुट सिग्नल को सर्किट के डिज़ाइन मापदंडों के अनुसार शुद्ध होने की विशेषता होगी जो फ़िल्टर का गठन करता है.

सूची

• 1 लक्षण
• 2 पहले क्रम के फिल्टर
  • 2.1 कम पास फिल्टर
  • 2.2 फिल्टर उच्च गुजरते हैं
• 3 दूसरा क्रम फिल्टर
• 4 आवेदन
• 5 संदर्भ

सुविधाओं

- सक्रिय फिल्टर एनालॉग फ़िल्टर होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे आवृत्ति घटकों के आधार पर एनालॉग सिग्नल (इनपुट) को संशोधित करते हैं.

- सक्रिय घटकों (परिचालन एम्पलीफायरों, वैक्यूम ट्यूब, ट्रांजिस्टर, आदि) की उपस्थिति के लिए धन्यवाद, इस प्रकार के फिल्टर इनपुट संकेत के संबंध में एक अनुभाग या पूरे आउटपुट सिग्नल को बढ़ाते हैं।.

यह परिचालन एम्पलीफायरों (OPAMS) के उपयोग के माध्यम से ऊर्जा के प्रवर्धन के कारण है। उपर्युक्त अनुरेखण का उपयोग करने की आवश्यकता के बिना अनुनाद और एक उच्च गुणवत्ता वाला कारक प्राप्त करने की सुविधा प्रदान करता है। इसके भाग के लिए, गुणवत्ता कारक-क्यूएसओ क्यू कारक के रूप में जाना जाता है- प्रतिध्वनि की तीव्रता और दक्षता का एक माप है.

- सक्रिय फिल्टर सक्रिय और निष्क्रिय घटकों को जोड़ सकते हैं। उत्तरार्द्ध सर्किट के मूल घटक हैं: प्रतिरोधक, कैपेसिटर और प्रेरक.

- सक्रिय फ़िल्टर कैस्केड कनेक्शन की अनुमति देते हैं, संकेतों को बढ़ाना और यदि आवश्यक हो तो दो या दो से अधिक सर्किट के बीच एकीकरण की अनुमति के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है.

- यदि सर्किट में परिचालन एम्पलीफायरों हैं, तो सर्किट का आउटपुट वोल्टेज इन तत्वों के संतृप्ति वोल्टेज द्वारा सीमित है.

- सर्किट के प्रकार, और सक्रिय और निष्क्रिय तत्वों के नाममात्र मूल्यों के आधार पर, सक्रिय फिल्टर को एक उच्च इनपुट प्रतिबाधा और एक छोटा आउटपुट प्रतिबाधा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।.

- सक्रिय फिल्टर का निर्माण अन्य प्रकार की विधानसभाओं की तुलना में किफायती है.

- संचालित करने के लिए, सक्रिय फिल्टर को बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, अधिमानतः सममित.

प्रथम-क्रम फ़िल्टर

पहले क्रम के फिल्टर का उपयोग अस्वीकृति ग्रेड के ऊपर या नीचे होने वाले संकेतों को आकर्षित करने के लिए किया जाता है, हर बार आवृत्ति दोगुनी होने पर 6 डेसीबल के गुणकों में। इस प्रकार की असेंबली आमतौर पर निम्नलिखित हस्तांतरण समारोह द्वारा प्रस्तुत की जाती हैं:

जब आप अंश और हर के व्यंजक को तोड़ते हैं, तो आपको निम्न करना होगा:

- एन (जे degree) डिग्री is 1 का बहुपद है

- t फ़िल्टर के कोणीय आवृत्ति का विलोम है

- डब्ल्यू_ग फिल्टर की कोणीय आवृत्ति है, और निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया गया है:

उक्त अभिव्यक्ति में_ग फिल्टर कटऑफ आवृत्ति है.

कटऑफ आवृत्ति वह फिल्टर की सीमा आवृत्ति है जिसके लिए सिग्नल क्षीणन प्रेरित होता है। फ़िल्टर के कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर (कम पास, उच्च पास, बैंडपास या बैंड उन्मूलन), फ़िल्टर डिज़ाइन का प्रभाव प्रस्तुत किया गया है, ठीक है, कटऑफ आवृत्ति से.

पहले क्रम के फिल्टर के विशेष मामले में, ये केवल कम पास या उच्च पास हो सकते हैं.

कम पास फिल्टर

इस प्रकार के फिल्टर कम आवृत्तियों के पारित होने की अनुमति देते हैं, और कटऑफ आवृत्ति के ऊपर आवृत्तियों को दबाते हैं या दबाते हैं.

निम्न पास फिल्टर के लिए स्थानांतरण समारोह निम्नानुसार है:

इस हस्तांतरण समारोह का आयाम और चरण प्रतिक्रिया है:

एक सक्रिय कम-पास फ़िल्टर इनपुट और पृथ्वी-डिस्चार्ज प्रतिरोधों का उपयोग करके डिजाइन फ़ंक्शन को पूरा कर सकता है, साथ ही साथ परिचालन एम्पलीफायरों और समानांतर में संधारित्र और संधारित्र कॉन्फ़िगरेशन के साथ। नीचे एक इन्वर्टर कम पास सक्रिय सर्किट का एक उदाहरण है:

इस सर्किट के लिए ट्रांसफर फ़ंक्शन के पैरामीटर हैं:

फिल्टर हाई पास करते हैं

दूसरी ओर, कम पास फिल्टर की तुलना में उच्च पास फिल्टर का विपरीत प्रभाव पड़ता है। यही है, इस प्रकार के फिल्टर कम आवृत्तियों को दर्शाते हैं और उच्च आवृत्तियों को पास करते हैं.

यहां तक ​​कि, सर्किट के कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर, उच्च पास सक्रिय फिल्टर संकेतों को बढ़ा सकते हैं यदि उनके पास परिचालन एम्पलीफायरों हैं जो विशेष रूप से उस उद्देश्य के लिए व्यवस्थित हैं। पहले आदेश के एक सक्रिय उच्च-पास फिल्टर का स्थानांतरण कार्य निम्नानुसार है:

प्रणाली का आयाम और चरण प्रतिक्रिया है:

एक सक्रिय उच्च पास फिल्टर सर्किट के इनपुट पर श्रृंखला में प्रतिरोधों और कैपेसिटर का उपयोग करता है, साथ ही साथ प्रतिक्रिया प्रतिबाधा के कार्य को पूरा करने के लिए डिस्चार्ज से ग्राउंड के रास्ते में अवरोधक का उपयोग करता है। नीचे सक्रिय हाई-पास इन्वर्टर सर्किट का एक उदाहरण है:

इस सर्किट के लिए ट्रांसफर फ़ंक्शन के पैरामीटर हैं:

दूसरा क्रम फ़िल्टर

दूसरे क्रम के फिल्टर आमतौर पर श्रृंखला में पहले-क्रम के फिल्टर कनेक्शन बनाकर प्राप्त किए जाते हैं, एक अधिक जटिल सेटअप प्राप्त करने के लिए जो चयनात्मक आवृत्ति ट्यूनिंग की अनुमति देता है.

दूसरे क्रम के फिल्टर के हस्तांतरण समारोह के लिए सामान्य अभिव्यक्ति है:

जब आप अंश और हर के व्यंजक को तोड़ते हैं, तो आपको निम्न करना होगा:

- N (j degree) डिग्री om 2 का बहुपद है.

- डब्ल्यू_या फिल्टर की कोणीय आवृत्ति है, और निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया गया है:

इस समीकरण में एफ_या फिल्टर की विशेषता आवृत्ति है। यदि कोई आरएलसी सर्किट (प्रतिरोधक, श्रृंखला में प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र) होता है, तो फ़िल्टर की अनुनाद आवृत्ति फ़िल्टर की विशेषता आवृत्ति से मेल खाती है.

बदले में, प्रतिध्वनि आवृत्ति वह आवृत्ति होती है जिस पर सिस्टम अपने दोलन की अधिकतम डिग्री तक पहुंचता है.

- amping भिगोना कारक है। यह कारक इनपुट सिग्नल को नम करने के लिए सिस्टम की क्षमता को परिभाषित करता है.

बदले में, भिगोना कारक से फ़िल्टर गुणवत्ता कारक निम्नलिखित अभिव्यक्ति के माध्यम से प्राप्त होता है:

सर्किट के अवरोधों के डिजाइन के आधार पर, दूसरा क्रम सक्रिय फिल्टर हो सकता है: कम पास फिल्टर, उच्च पास फिल्टर और बैंड पास फिल्टर।.

अनुप्रयोगों

गैर-रैखिक भार के कनेक्शन के कारण नेटवर्क में गड़बड़ी को कम करने के लिए विद्युत नेटवर्क में सक्रिय फिल्टर का उपयोग किया जाता है.

इन गड़बड़ियों को सक्रिय और निष्क्रिय फिल्टर के संयोजन के माध्यम से अनुमति दी जा सकती है, और विधानसभा में इनपुट प्रतिबाधा और आरसी कॉन्फ़िगरेशन की भिन्नता.

पावर इलेक्ट्रिक नेटवर्क में, सक्रिय फिल्टर और बिजली उत्पादन नोड के बीच नेटवर्क के माध्यम से बहने वाले वर्तमान के हार्मोनिक्स को कम करने के लिए सक्रिय फिल्टर का उपयोग किया जाता है.

इसी तरह, सक्रिय फिल्टर तटस्थ के माध्यम से प्रसारित वापसी धाराओं और इस वर्तमान प्रवाह और प्रणाली के वोल्टेज से जुड़े हार्मोनिक्स को संतुलित करने में मदद करते हैं।.

इसके अलावा, सक्रिय फिल्टर परस्पर विद्युत प्रणालियों के शक्ति कारक के सुधार के संबंध में एक उत्कृष्ट कार्य पूरा करते हैं.

संदर्भ

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