Actieve banddoorlaatfilter: 9 feiten die u moet weten!

• Definitie van actief banddoorlaatfilter
• Passband & Stopband
• Hoe werkt een actief banddoorlaatfilter?
• Typen van het actieve banddoorlaatfilter
• Frequentierespons en tijdrespons
• De overdrachtsfunctie van actieve BPF
• Toepassingen van actieve BPF
• voordelen
• Vergelijking tussen actief banddoorlaatfilter en actief bandstopfilter
• Korte opmerking over all-pass filter

Definitie van banddoorlaatfilter:

"Een banddoorlaatfilter (BPF) is een elektronisch filter of apparaat dat frequenties binnen een bepaald bereik doorlaat en frequentie buiten het specifieke bereik verwerpt of verzwakt. "

Nu is een Active Band Pass Filter een filter, bestaat uit actieve componenten en heeft een doorlaatband tussen twee afsnijfrequenties, f_ce (lagere afsnijfrequentie), en f_cu (bovenste afsnijfrequentie) zodanig dat f_cu>f_ce. Alle andere frequenties buiten de doorlaatband worden verzwakt.

Doorlaatband - "Pass-band is het specifieke frequentiebereik waar een filter doorheen gaat."

Stopband - “Een filter draagt ​​altijd filters binnen een bepaalde band, en verwerpt de frequenties die onder het gegeven bereik liggen. Dit specifieke bereik staat bekend als een Stopband'.

Werkingsprincipe van een actief banddoorlaatfilter:

bandbreedte:

               In een actief banddoorlaatfilter is het frequentiebereik tussen twee afsnijfrequenties, f_ce, en f_cu, heet de bandbreedte.

                                          BW = (f_cu-f_cl)

De bandbreedte van dit filter is niet hoofdzakelijk gecentreerd rond de resonantiefrequentie, dwz f_r.

We kunnen eenvoudig de resonantiefrequentie (f_r) als we de waarde van f kennen_cu en f_cl

Als de bandbreedte en 'f_r'bekend zijn, kunnen de afsnijfrequenties worden verkregen uit,

                                     f_cu = (v_cl+ BW)

Er zijn twee soorten banddoorlaatfilters:

Breedbanddoorlaatfilter:

Een breedbanddoorlaatfilter heeft een dubbele of vierde bandbreedte van zijn resonantiefrequentie.

Dit filter wordt gemaakt door een laagdoorlaat- en een hoogdoorlaatfiltercircuit in cascade te plaatsen.

Een breedbanddoorlaatfilter zorgt voor een afsnijfrequentie van het laagdoorlaatgedeelte, die groter is dan die van het hoogdoorlaatgebied.

Kenmerken van een breedbanddoorlaatfilter-

• In een breedbandfilter moet de afsnijfrequentie van een laagdoorlaatfilter tien keer of vaker zijn dan de afsnijfrequentie van het hoogdoorlaatfilter in het circuit.
• Elke sectie van het filter (LPF en HPF) aanwezig in brede BPF moet dezelfde doorlaatbandversterking hebben.
• Het hoogdoorlaatfilter bepaalt de lage afsnijfrequentie f_cl.
• De laagdoorlaatfilter bepaalt de hogere afsnijfrequentie fcu.
• De versterking is altijd maximaal bij de resonantiefrequentie, f_r, en gelijk aan de doorlaatbandversterking voor beide filters.

Frequentierespons van een actief banddoorlaatfilter:

Hier

De grootte van de spanningsversterking van het banddoorlaatfilter is gelijk aan de grootte van de spanningsversterking van het hoogdoorlaat- en het laagdoorlaatfilter.

Waar,

                     A_FL,A_FH= doorlaatbandversterking van het laagdoorlaat- en hoogdoorlaatfilter,

f = frequentie van het ingangssignaal (Hz);

f_CL= lagere afsnijfrequentie (Hz);

f_CU= hogere afsnijfrequentie (Hz);

Center Frequentie =

• SMALLE BANDPASFILTER: Over het algemeen is een smal banddoorlaatfilter gemaakt van meerdere feedback circuit met een enkele op-amp.

Kenmerken van een smal banddoorlaatfilter:

• Een smalbanddoorlaatfilter bestaat uit twee verschillende blokken, dwz twee terugkoppelpaden; daarom staat het bekend als 'Multiple Feedback Filter.'
• Hier wordt een omgekeerde op-amp gebruikt.
• We kunnen de middenfrequentie veranderen zonder de versterking of de bandbreedte van dit filter te veranderen.

De winst van het filter-

Bandbreedte

Overdrachtsfunctie van Active Band Pass Filter:

Wat is een doorschakelfunctie?

"De overdrachtsfunctie is een complex getal dat zowel grootte als fase heeft. In het geval van filters helpt de overdrachtsfunctie om een ​​faseverschil tussen input en output te introduceren. '

Een banddoorlaatfilter moet worden gemaakt van ten minste twee energiebesparende elementen, te weten condensator en inductor. Een banddoorlaatfilter van de eerste orde is dus niet mogelijk. De overdrachtsfunctie van een tweede banddoorlaatfilter kan worden afgeleid als;

Waar T₁=R₁C₁, T₂=R₂C₂  T₃=R₃C₃

Toepassingen van een actief banddoorlaatfilter:

1. Een actief banddoorlaatfilter wordt gebruikt in optica zoals LASER.
2. Banddoorlaatfilters worden veel gebruikt in de audioversterkercircuits.
3. Banddoorlaatfilters worden gebruikt om signalen met een bepaalde bandbreedte in het communicatiesysteem te kiezen.
4. Bij de verwerking van audiosignalen wordt dit filter gebruikt.
5. BPF wordt gebruikt om de signaal-ruisverhouding en gevoeligheid van een ontvanger te detecteren.

Voordeel van het gebruik van een banddoorlaatfilter:

Een actieve bandpass stuurt voornamelijk de smalband- en doorlaatbanden aan. Het verwijdert ook vervorming en heeft een scherpe selectiviteit. Vanwege uitstekende elektrische prestaties en mechanische betrouwbaarheid wordt BPF veel gebruikt in het communicatiegebied.

Verschil tussen banddoorlaatfilter en bandstopfilter:

Een banddoorlaatfilter draagt ​​frequenties binnen een bepaalde band en verzwakt alle andere frequenties onder het bereik. Een bandstopfilter daarentegen doet precies het tegenovergestelde en verzwakt alle frequenties boven het gegeven frequentiebereik.

Afgezien daarvan verwijdert een banddoorlaatfilter de energieën buiten de doorlaatband, maar een bandstopfilter verwijdert helemaal niet alle krachten buiten de doorlaatband.

Wat is een all-passfilter?

An actief all-pass filter doorlaat alle frequentiecomponenten van het ingangssignaal zonder verzwakking en zorgt voor enkele faseverschuivingen tussen het ingangs- en uitgangssignaal.

All-pass filter wordt over het algemeen gebruikt in digitale reverberators. Wanneer signalen worden verzonden over transmissielijnen van het ene uiteinde naar het andere ondergaan ze enkele faseveranderingen. Om dergelijke faseveranderingen en verlies te voorkomen, worden de all-pass filters gebruikt.

De condensator creëert een inverterende versterker bij hoge frequenties, die in kortsluiting verkeert.

De condensator is een open circuit wanneer de frequentie laag is, en het creëert een eenheid spanning krijgen buffer, dwz er zal geen faseverschuiving zijn.

Bij de hoekfrequentie ω = 1 / RC genereert de schakeling een verschuiving van 90˚. Dat betekent dat de output een kwart vertraagd lijkt te zijn ten opzichte van de input.

Om meer te lezen over elektronica klik hier

Soumali Bhattacharya

Hallo, ik ben Soumali Bhattacharya. Ik heb de master Elektronica gedaan.
Ik ben momenteel geïnvesteerd op het gebied van elektronica en communicatie.
Mijn artikelen zijn gericht op de belangrijkste gebieden van de kernelektronica in een zeer eenvoudige maar informatieve benadering.
Ik ben een levendige leerling en probeer mezelf op de hoogte te houden van de nieuwste technologieën op het gebied van elektronica.

Laten we verbinding maken via LinkedIn –