एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग

सामग्री

  • एक्टिव बैंड पास फिल्टर की परिभाषा
  • Passband और Stopband
  • एक सक्रिय बैंडपास फ़िल्टर कैसे काम करता है
  • सक्रिय बैंडपास फिल्टर के प्रकार
  • आवृत्ति प्रतिक्रिया और समय प्रतिक्रिया
  • सक्रिय बीपीएफ का स्थानांतरण कार्य
  • सक्रिय बीपीएफ के अनुप्रयोग
  • फायदे
  • एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर और एक्टिव बैंड स्टॉप फ़िल्टर के बीच तुलना
  • ऑल-पास फिल्टर पर लघु नोट

एक बैंड पास फ़िल्टर क्या है?

बैंडपास फ़िल्टर की परिभाषा:

"एक बैंड पास फ़िल्टर (बीपीएफ) एक इलेक्ट्रॉनिक फ़िल्टर या उपकरण है जो एक निश्चित सीमा के भीतर आवृत्तियों को पारित करता है और विशेष सीमा के बाहर आवृत्ति को अस्वीकार या अयोग्य करता है। "

अब एक सक्रिय बैंड पास फ़िल्टर एक फिल्टर है, जिसमें सक्रिय घटक होते हैं और दो कट-ऑफ आवृत्तियों के बीच एक पासबैंड होता है, fce (कम कट-ऑफ फ्रीक्वेंसी), और fcu (ऊपरी कट-ऑफ फ़्रीक्वेंसी) जैसे कि fcu>fce। बाहर सभी अन्य आवृत्तियों पासबैंड अटेंड किया जाता है।

महत्वपूर्ण परिभाषाएँ-

पासबैंड - "पास-बैंड आवृत्तियों की विशेष श्रेणी है जो एक फिल्टर इसके अंदर से गुजरता है।"

स्टॉपबैंड - "एक फिल्टर हमेशा किसी दिए गए बैंड के भीतर फिल्टर ले जाता है, और दी गई रेंज के नीचे आने वाली आवृत्तियों को अस्वीकार करता है। इस विशेष रेंज को स्टॉपबैंड के नाम से जाना जाता है".

Bandpass फ़िल्टर कैसे काम करता है?

सक्रिय बैंड पास फ़िल्टर का कार्य सिद्धांत:

सक्रिय बैंडपास फ़िल्टर
सक्रिय बैंडपास फ़िल्टर

बैंडविड्थ:

               एक सक्रिय बैंडपास फिल्टर में, दो कट-ऑफ आवृत्तियों के बीच आवृत्ति की सीमा, एफce, और चcu, को बैंडविड्थ कहा जाता है।

                                          बीडब्ल्यू = (एफ)cu-fcl)

इस फिल्टर की बैंडविड्थ मुख्य रूप से गुंजयमान आवृत्ति पर केंद्रित नहीं है, अर्थात, एफr.

हम आसानी से गुंजयमान आवृत्ति (एफ) की गणना कर सकते हैंr) यदि हम f का मूल्य जानते हैंcu और चcl

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यदि बैंडविड्थ और 'एफr'ज्ञात हैं, कट-ऑफ फ्रिक्वेंसी से प्राप्त किया जा सकता है,

                                     fcu = (एफcl+ BW)

बैंड पास फिल्टर के दो प्रकार मौजूद हैं, वे हैं -

वाइड बैंड फिल्टर:

वाइड बैंडपास फ़िल्टर में गुंजयमान आवृत्ति का बैंडविड्थ, डबल या चौथा होता है।

यह फ़िल्टर कम-पास और उच्च-पास फ़िल्टर सर्किट को कैस्केडिंग करके बनाया गया है।

एक विस्तृत बैंडपास फ़िल्टर कम पास अनुभाग की एक कट-ऑफ आवृत्ति प्रदान करता है, जो उच्च-पास क्षेत्र से अधिक है।

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वाइड बैंडपास फिल्टर का सर्किट आरेख

                                               

एक विस्तृत बैंडपास फ़िल्टर की कुछ विशेषताएँ-

  • एक विस्तृत बैंडपास फिल्टर में, एक कम पास फिल्टर की कट-ऑफ आवृत्ति सर्किट में मौजूद उच्च पास फिल्टर की कट-ऑफ आवृत्ति की तुलना में दस या अधिक बार होनी चाहिए।
  • व्यापक बीपीएफ में मौजूद फिल्टर (एलपीएफ और एचपीएफ) के प्रत्येक खंड में एक ही पासबैंड लाभ होना चाहिए।
  • हाई पास फिल्टर कम कट-ऑफ फ्रीक्वेंसी f को निर्धारित करता हैcl.
  • कम पास फिल्टर उच्च कट-ऑफ आवृत्ति f निर्धारित करता हैcu.
  • प्रतिध्वनि आवृत्ति पर लाभ हमेशा अधिकतम होता है, चr, और दोनों फ़िल्टर के लिए पासबैंड लाभ के बराबर।

एक सक्रिय बैंड पास फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया:

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व्यापक BPF की आवृत्ति प्रतिक्रिया

                                                        

यहाँ,

एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग

बैंडपास फिल्टर का वोल्टेज लाभ परिमाण उच्च पास और कम पास फिल्टर के वोल्टेज लाभ परिमाण के बराबर होता है।

                      

एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग

कहा पे,

                     AFL,AFH= कम पास और उच्च पास फिल्टर का पास बैंड लाभ,

f = इनपुट सिग्नल की आवृत्ति (Hz);

fCL= कम कट-ऑफ आवृत्ति (हर्ट्ज);

fCU= उच्च कट-ऑफ आवृत्ति (हर्ट्ज);

केंद्र आवृत्ति =

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  • NARROW बैंड पास फिल्टर: सामान्य तौर पर, एक संकीर्ण बैंडपास फ़िल्टर एक एकल-amp-amp के साथ कई प्रतिक्रिया सर्किट से बना होता है।
एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग
संकीर्ण बीपीएफ सर्किट आरेख

                                                                                  

एक संकीर्ण बैंडपास फिल्टर की कुछ विशेषताएं:

  • एक संकीर्ण बैंडपास फ़िल्टर में दो अलग-अलग ब्लॉक होते हैं, यानी, दो प्रतिक्रिया पथ; इसलिए, इसे 'मल्टीपल फीडबैक फिल्टर' के रूप में जाना जाता है।
  • एक उलटा ऑप-एम्प का उपयोग यहां किया जाता है।
  • हम इस फ़िल्टर के लाभ या बैंडविड्थ को बदले बिना केंद्र की आवृत्ति को बदल सकते हैं।

फ़िल्टर का लाभ-

                               एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग

एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग

बैंडविड्थ- एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग

एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग

सक्रिय बैंड पास फ़िल्टर का स्थानांतरण कार्य:

ट्रांसफर फंक्शन क्या है?

"ट्रांसफर फ़ंक्शन एक जटिल संख्या है जिसमें परिमाण और चरण दोनों होते हैं। फिल्टर के मामले में, ट्रांसफर फ़ंक्शन इनपुट और आउटपुट के बीच एक चरण अंतर को लागू करने में मदद करता है".

एक बैंडपास फ़िल्टर की आवश्यकता कम से कम दो ऊर्जा-बचत तत्वों से बनी होती है, जो संधारित्र और प्रारंभ करनेवाला होते हैं। तो एक प्रथम-क्रम बैंडपास फ़िल्टर संभव नहीं है। एक दूसरे- bandpass फ़िल्टर के हस्तांतरण समारोह के रूप में व्युत्पन्न किया जा सकता है;

                          

एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग

जहां टी1=R1C1, टी2=R2C2  T3=R3C3

एक सक्रिय बैंड पास फ़िल्टर के अनुप्रयोग:

  1. एक सक्रिय बैंडपास फ़िल्टर का उपयोग LASER जैसे प्रकाशिकी में किया जाता है।
  2. ऑडियो एम्पलीफायर सर्किट में बैंडपास फिल्टर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
  3. बैंडपास फिल्टर का उपयोग संचार प्रणाली में विशेष बैंडविड्थ के साथ संकेतों को चुनने के लिए किया जाता है।
  4. ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग में, इस फिल्टर का उपयोग किया जाता है।
  5. BPF का उपयोग शोर अनुपात और रिसीवर की संवेदनशीलता के संकेत का पता लगाने के लिए किया जाता है।

एक बैंडपास फिल्टर का उपयोग करने का लाभ:

एक सक्रिय बैंडपास मुख्य रूप से नैरोबैंड और पासबैंड को नियंत्रित करता है। यह विकृति को भी दूर करता है और एक तेज चयनात्मकता है। उत्कृष्ट विद्युत प्रदर्शन और यांत्रिक विश्वसनीयता के कारण, BPF का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जो संचार क्षेत्र है।

बैंड पास फ़िल्टर और बैंड स्टॉप फ़िल्टर के बीच अंतर:

एक बैंडपास फ़िल्टर किसी दिए गए बैंड के भीतर आवृत्तियों को वहन करता है और सीमा के नीचे अन्य सभी आवृत्तियों को पूरा करता है। इसके विपरीत, एक बैंड-स्टॉप फ़िल्टर ठीक विपरीत करता है और दिए गए आवृत्ति रेंज के ऊपर की सभी आवृत्तियों को पूरा करता है।

इसके अलावा, एक बैंडपास फ़िल्टर पासबैंड के बाहर की ऊर्जाओं को हटा देता है, लेकिन एक बैंड-स्टॉप फिल्टर पासबैंड के बाहर सभी शक्तियों को बिल्कुल भी नहीं हटाता है।

ऑल-पास फ़िल्टर क्या है?

An सक्रिय ऑल-पास फ़िल्टर क्षीणन के बिना इनपुट सिग्नल के सभी आवृत्ति घटकों को पास करता है और इनपुट और आउटपुट सिग्नल के बीच कुछ चरण बदलाव प्रदान करता है।

एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग
एक सक्रिय ऑल-पास फिल्टर का सर्किट आरेख

                                                                   

सभी पास फिल्टर आमतौर पर डिजिटल reverberators में उपयोग किया जाता है। जब सिग्नल एक छोर से दूसरे छोर तक ट्रांसमिशन लाइनों पर प्रसारित होते हैं, तो वे कुछ चरण परिवर्तनों से गुजरते हैं। इस तरह के चरण परिवर्तनों और हानि से बचने के लिए, ऑल-पास फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है।

एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोग
सभी पास फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया 

                                                                                      

कैपेसिटर उच्च आवृत्तियों पर एक इनवर्टिंग एम्पलीफायर बनाता है, जो शॉर्ट सर्किट में होता है।

कैपेसिटर एक ओपन सर्किट है जब आवृत्ति कम होती है, और यह एक एकता लाभ वोल्टेज बफर बनाता है, अर्थात, कोई चरण शिफ्ट नहीं होगा।

कोने की आवृत्ति the = 1 / RC पर, सर्किट एक 90। पाली उत्पन्न करता है। इसका मतलब है कि आउटपुट इनपुट से एक चौथाई देरी से प्रतीत होता है।

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सौम्या भट्टाचार्य के बारे में

एक्टिव बैंड पास फ़िल्टर | विशेषताएँ | 5 महत्वपूर्ण उपयोगवर्तमान में मैं इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में निवेशित हूं।
मेरे लेख एक बहुत ही सरल लेकिन सूचनात्मक दृष्टिकोण में कोर इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित हैं।
मैं एक विशद शिक्षार्थी हूं और इलेक्ट्रॉनिक्स डोमेन के क्षेत्र में सभी नवीनतम तकनीकों से खुद को अपडेट रखने की कोशिश करता हूं।

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