बैंड स्टॉप फ़िल्टर:31 तथ्य जो अधिकांश शुरुआती नहीं जानते हैं!

बैंड स्टॉप फाइलर परिभाषा

"बैंड रिजेक्ट फिल्टर कम पास और हाई पास फिल्टर का संयुक्त है जो आवृत्तियों को समाप्त करता है या आवृत्तियों के एक विशेष बैंड को रोक देता है".

बैंड रिजेक्शन को कम पास सेक्शन के साथ एक उच्च पास सेक्शन के समानांतर कनेक्शन द्वारा प्राप्त किया जाता है। अब, सामान्य नियम यह है कि, कटऑफ आवृत्ति कम-पास क्षेत्र की कट-ऑफ आवृत्ति से अधिक होनी चाहिए।

इसे बनाने का एक और तरीका है। यदि एक फीडबैक के साथ एक मल्टीपल फीडबैक सिस्टम शामिल किया जाता है, तो वह वांछित ऑपरेशन की तरह कार्य करता है। इसे कहा जाता है निशान।

बैंडस्टॉप फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया की गणना आवृत्ति और लाभ पर विचार करके की जाती है।

बैंडविड्थ को कम और अधिक कट-ऑफ आवृत्ति के माध्यम से चुना जाता है। एकल आवृत्ति को हटाने के लिए नॉच फिल्टर का उपयोग किया जाता है। इस आवृत्ति प्रतिक्रिया से, हम Passband रिपल और स्टॉपबैंड रिपल भी प्राप्त कर सकते हैं।

                                 पास बैंड रिप्पल = -20log₁₀(1-∂∂_p) डी.बी.

                                 बैंड रिपल = -20 को रोकें_1o(∂_s) डी.बी.

कहां ∂_p= पासबैंड फ़िल्टर की परिमाण प्रतिक्रिया

             ∂_s= स्टॉपबैंड फ़िल्टर की परिमाण प्रतिक्रिया

इसे बैंड स्टॉप फिल्टर क्यों कहा जाता है?

बैंडस्टॉप फ़िल्टर आवृत्ति के एक निश्चित बैंड को अस्वीकार करता है और प्राथमिक सिग्नल के एक अन्य आवृत्ति घटक की अनुमति देता है। यदि आवृत्ति का बैंड संकीर्ण है, तो स्टॉपबैंड फ़िल्टर को नॉच फ़िल्टर के रूप में जाना जाता है। फ़िल्टर विशिष्ट बैंड को क्षीण करता है। फ़िल्टर में कई अनुप्रयोग हैं।

उदाहरण के लिए, एक बैंड-स्टॉप फ़िल्टर को 2.5 GHz से 3.5 GHz के बीच आवृत्तियों को अस्वीकार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। फिल्टर आवृत्ति घटकों को 2.5 गीगाहर्ट्ज़ से कम और 3.5 गीगाहर्ट्ज़ से ऊपर की अनुमति देगा। फ़िल्टर हम नीचे के अनुभागों में फ़िल्टर का पता लगाएंगे।

फिल्टर का पासबैंड और स्टॉपबैंड

बैंड-रिजेक्ट या बैंडपास विवरण में गोता लगाने से पहले, आइए समझते हैं कि पास बैंड और स्टॉप बैंड का क्या अर्थ है। एक पासबैंड आवृत्ति बैंडविड्थ है जिसे फ़िल्टर द्वारा अनुमत किया जाता है। दूसरी ओर, एक स्टॉपबैंड आवृत्ति का बैंड है जिसे एक फिल्टर ने पारित करने की अनुमति नहीं दी है। एक बैंडस्टॉप फिल्टर के लिए, दो पासबैंड और एक स्टॉपबैंड होते हैं।

बैंड-स्टॉप फ़िल्टर क्या करता है?

जैसा कि नाम से पता चलता है, एक बैंड-स्टॉप फ़िल्टर बस 'स्टॉप बैंड' है। इसका मतलब है कि एक बैंड-स्टॉप फ़िल्टर रोकनेवाला आवृत्ति के एक निश्चित बैंड को से गुजरने की अनुमति नहीं देता है

बैंड-स्टॉप फ़िल्टर किसके लिए उपयोग किया जाता है

जब आवृत्ति के एक निश्चित बैंड को क्षीण करने और अन्य आवृत्ति घटकों को पारित करने की आवश्यकता होती है, तो एक बैंड-स्टॉप फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है। बैंडस्टॉप फिल्टर विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोगी होते हैं।

बैंड स्टॉप फिल्टर एप्लीकेशन

एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रकार का फ़िल्टर होने के कारण, बैंडस्टॉप फ़िल्टर में कई अनुप्रयोग होते हैं। आइए जानते हैं ऐसे ही कुछ ऐप्स के बारे में।

1. मेडिकल इंजीनियरिंग: मेडिकल इंजीनियरिंग में बैंडस्टॉप फिल्टर का इस्तेमाल किया जाता है। जैसे- ईसीजी मशीन में। आउटपुट से आपूर्ति आवृत्ति को हटाने के लिए 60 हर्ट्ज बैंडस्टॉप फिल्टर का उपयोग किया जाता है।
2. ऑडियो इंजीनियरिंग: ऑडियो इंजीनियरिंग में बैंडस्टॉप फिल्टर के बहुत बड़े अनुप्रयोग हैं। वे स्कोर से अवांछित स्पाइक्स और शोर को हटाते हैं और ऑडियो की अच्छी गुणवत्ता प्रदान करते हैं।
3. दूरसंचार: टेलीफोन कनेक्शन में बैंडस्टॉप फिल्टर का उपयोग लाइनों से आंतरिक शोर को दूर करने के लिए किया जाता है।
4. रेडियो संचार: बेहतर ऑडियो गुणवत्ता प्रसारित करने के लिए रेडियो स्टेशनों में बैंड रिजेक्ट फिल्टर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
5. ऑप्टिकल फिल्टर: ऑप्टिकल संचार प्रणाली में प्रकाश की कुछ तरंग दैर्ध्य को अवरुद्ध करने के लिए बैंड-स्टॉप फिल्टर का उपयोग किया जाता है।
6. डिजिटल इमेज प्रोसेसिंग: कुछ आवधिक शोर को दूर करने के लिए डिजिटल इमेज प्रोसेसिंग में बैंडस्टॉप फिल्टर का भी उपयोग किया जाता है।
7. विविध: जब भी एक निश्चित आवृत्ति के शोर को दूर करने की आवश्यकता होती है, तो एक बैंड-स्टॉप फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है।

बैंड स्टॉप फिल्टर आरेख

यह लेख विभिन्न सर्किट आरेखों, ब्लॉक आरेखों और ग्राफ़ के साथ बैंडस्टॉप फ़िल्टर की व्याख्या करता है। इस आलेख में एक ब्लॉक आरेख, बैंड अस्वीकार-ऑप-एम्प के साथ, बैंड स्टॉप की आवृत्ति प्रतिक्रिया, निष्क्रिय सर्किट, बोड प्लॉट शामिल हैं।

बैंड-स्टॉप फ़िल्टर का सर्किट आरेख

बैंडस्टॉप फिल्टर को कई तरह से डिजाइन किया जा सकता है। यह सक्रिय प्रकार हो सकता है (जिसमें op-amp है)। यह निष्क्रिय प्रकारों के लिए हो सकता है (बिना op-amp के)। सक्रिय प्रकारों की कई किस्में होती हैं, साथ ही निष्क्रिय फ़िल्टर की भी अलग-अलग शैलियाँ होती हैं। यही कारण है कि कई सर्किट भी उपलब्ध हैं। इस लेख में, लगभग सभी संभावित पाठ्यक्रम नीचे दिए गए हैं। आवश्यक एक की जाँच करें।

बैंड स्टॉप फिल्टर ब्लॉक आरेख

बैंडस्टॉप फिल्टर उच्च पास फिल्टर के साथ-साथ कम पास फिल्टर और फिल्टर के लिए एक अन्य प्रवर्धन कारक दोनों का एक संयोजन है। ब्लॉक आरेख नीचे दिया गया है।

नैरो बैंड स्टॉप फिल्टर

यदि आवृत्ति। बैंडस्टॉप फ़िल्टर सामान्य से संकुचित होता है, फ़िल्टर को अक्सर Notch फ़िल्टर के रूप में जाना जाता है(हाइपरलिंक) या संकीर्ण बैंडस्टॉप फ़िल्टर।

सिंपल बैंड स्टॉप फिल्टर

नॉच फिल्टर या उच्च-क्रम वाले फिल्टर के विपरीत, साधारण बैंडस्टॉप फिल्टर एक बुनियादी फिल्टर है जो अन्य बैंडों को अनुमति देने वाले आवृत्ति के कुछ बैंड को क्षीण करता है।

op-amp . का उपयोग करके बैंड स्टॉप फ़िल्टर

सक्रिय बैंडस्टॉप फिल्टर परिचालन एम्पलीफायरों का उपयोग करके डिज़ाइन किए गए हैं। Op-amp फ़िल्टर बनाने में सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक है। निष्क्रिय फिल्टर में, चूंकि कोई ऑप-एम्प नहीं है, इसलिए कोई प्रवर्धन नहीं है। इस प्रकार, op-amp को एक सर्किट तत्व के रूप में उपयोग करने से प्रवर्धन मिलता है।

op-amp . का उपयोग करके बैंडस्टॉप फ़िल्टर सर्किट

इस फ़िल्टर में एक उच्च-पास फ़िल्टर, एक निम्न-पास फ़िल्टर, और lpf और hpf के o/p के योग के लिए एक योग एम्पलीफायर होता है, सर्किट नीचे दिखाया गया है।

बैंड पास फिल्टर बनाम बैंड स्टॉप फिल्टर

बैंडपास और बैंडस्टॉप फिल्टर के बीच मूलभूत अंतर हैं।

ए . का मुख्य सिद्धांत बंदपास छननी यह है कि यह आवृत्ति के एक निश्चित बैंड की अनुमति देता है। उसी समय, का मुख्य सिद्धांत बैंडस्टॉप फिल्टर यह है कि यह आवृत्ति के एक निश्चित बैंड को अवरुद्ध करता है।

आइए प्रदर्शित करने के लिए एक उदाहरण लेते हैं। मान लें कि की कटऑफ आवृत्ति कम है _फ्लो और एक उच्च कटऑफ आवृत्ति _उच्च. अब, एक बैंडपास फिल्टर के लिए, निचले कटऑफ और उच्च कटऑफ के बीच की आवृत्ति केवल पास होगी, और नीचे के अन्य घटक _फ्लो और ऊपर f_उच्च पास नहीं होंगे।

अब, बैंड-स्टॉप फ़िल्टर के लिए, फ़्रीक्वेंसी बैंड कम होता है _फ्लो, और ऊपर f_उच्च समाप्त हो जाएगी। लेकिन आवृत्ति सीमा के बीच का बैंड पास नहीं होगा।

बैंड स्टॉप फिल्टर बनाम नॉच फिल्टर

A नॉच फिल्टर एक प्रकार का होता है बैंडस्टॉप फिल्टर का। उनके बीच मुख्य अंतर यह है कि एक पायदान फिल्टर एक बैंडस्टॉप फिल्टर की तुलना में आवृत्ति के एक संकीर्ण बैंड को क्षीण करता है। दूसरे शब्दों में, बैंडस्टॉप फिल्टर में क्षीणन के लिए आवृत्ति का एक व्यापक बैंड होता है।

बैंड स्टॉप फिल्टर आरएलसी सर्किट

बैंड स्टॉप फिल्टर को रेसिस्टर, कैपेसिटर और इंडक्टर जैसे बुनियादी घटकों का उपयोग करके डिजाइन किया जा सकता है। फ़िल्टर विकसित करने के दो तरीके हैं - 1. RLC समानांतर बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर या समानांतर अनुनाद बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर, और 2. RLC श्रृंखला गुंजयमान बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर। जैसे हम पैसिव एलीमेंट का इस्तेमाल कर रहे हैं, वैसे ही दोनों फिल्टर पैसिव टाइप के होंगे।

समानांतर आरएलसी बैंड स्टॉप फिल्टर

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एक बैंडस्टॉप फ़िल्टर को बुनियादी घटकों जैसे - रेसिस्टर, कैपेसिटर और इंडक्टर के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है। सर्किट विकसित करने के दो तरीके हैं। विधियों की चर्चा नीचे की गई है।

समानांतर आरएलसी बैंड स्टॉप फिल्टर 

एक समानांतर आरएलसी बैंडस्टॉप फिल्टर एक टैंक सर्किट है। यह फ़्रीक्वेंसी एटेन्यूएटर के रूप में भी ठीक काम करता है क्योंकि टैंक सर्किट बहुत अधिक प्रतिबाधा प्रदान कर रहा है। नीचे दी गई छवि समानांतर आरएलसी बैंडस्टॉप फ़िल्टर के सर्किट आरेख को दिखाती है।

समानांतर गुंजयमान बैंड स्टॉप फिल्टर 

समानांतर गुंजयमान बैंडस्टॉप फिल्टर को समानांतर आरएलसी बैंडस्टॉप फिल्टर के रूप में भी जाना जाता है। सर्किट और फिल्टर का विवरण पहले दिया गया है।

श्रृंखला गुंजयमान बैंडस्टॉप फ़िल्टर 

इस फिल्टर के मुख्य उपकरण हैं - कैपेसिटर और इंडक्टर। जैसा कि नाम से पता चलता है, प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र श्रृंखला में रखे जाते हैं। यह हिस्सा फिल्टर है। अनुनाद पर, सर्किट लोड तक पहुंचने से पहले कुछ आवृत्तियों को क्षीण कर सकता है। नीचे की छवि श्रृंखला गुंजयमान सर्किट के सर्किट आरेख को दिखाती है।

निष्क्रिय बैंडस्टॉप फ़िल्टर सर्किट 

पैसिव बैंडस्टॉप फिल्टर पैसिव कंपोनेंट्स से बना होता है, जैसे - रेसिस्टर, इंडक्टर और कैपेसिटर आदि। पहले दिए गए सर्किट ऐसे फिल्टर का एक उदाहरण हैं। इन फिल्टर में कोई परिचालन एम्पलीफायर नहीं है। इस प्रकार, कोई प्रवर्धन प्रक्रिया नहीं है। एक पैसिव बैंड स्टॉप फिल्टर में पैसिव एचपीएफ और पैसिव एलपीएफ दोनों होते हैं।

सक्रिय बैंड स्टॉप फ़िल्टर

निष्क्रिय बैंडस्टॉप फ़िल्टर के विपरीत, सक्रिय बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर सक्रिय घटकों के साथ आते हैं। सबसे अधिक महत्वपूर्ण सक्रिय भाग परिचालन एम्पलीफायर है जो प्रवर्धन भी प्रस्तुत करता है। ऑप-एम्प या कार्यात्मक बैंडस्टॉप फ़िल्टर आरेखों का उपयोग करने वाले सर्किट इस आलेख में पहले दिए गए हैं।

सक्रिय बैंडस्टॉप फ़िल्टर डिज़ाइन 

आइए हम एक बैंड स्टॉप फ़िल्टर डिज़ाइन करें। केंद्र आवृत्ति 2 किलोहर्ट्ज़ होगी। बैंडविड्थ 3 हर्ट्ज़ का -200 डीबी होगा। संधारित्र मान को एक uF के रूप में लें।

तो, f_N = 2000 हर्ट्ज, बीडब्ल्यू = 200 हर्ट्ज, सी = 1 यूएफ।

सबसे पहले R. R = 1 / 4π . की गणना करेंf_N C,

आर = 39.78 ओम।

गुणवत्ता कारक: क्यू = f_N / बीडब्ल्यू = 2000/200 = 10

फीडबैक फ़ंक्शन का मान: के = 1 - (1/4 क्यू)

या, के = 1 - (1/40)

या, के = 0.975

आइए प्रतिरोधों का मान ज्ञात करें।

के = आर4 / (आर3 + आर4)

R4 का मान 20 kΩ माना जाता है।

R3 इस प्रकार आता है: R3 = R4 - 0.975 R4 = 20000 - 0.975 * 20000 = 500

पायदान गहराई है: 1/क्यू = 1/10 = 0.1

डेसीबल में गहराई इस प्रकार आती है: 20log (0.1) = -20 डीबी।

बैंड स्टॉप फिल्टर ट्रांसफर फंक्शन

डिवाइस का ट्रांसफर फ़ंक्शन एक गणितीय फ़ंक्शन को संदर्भित करता है जो प्रत्येक इनपुट के लिए आउटपुट प्रदान करता है। बैंड-स्टॉप फ़िल्टर का स्थानांतरण कार्य नीचे दिया गया है।

दूसरे क्रम का बैंड-स्टॉप फ़िल्टर ट्रांसफर फ़ंक्शन

दूसरे क्रम के बैंड-स्टॉप फ़िल्टर ट्रांसफर फ़ंक्शन के लिए स्थानांतरण फ़ंक्शन अभिव्यक्ति नीचे दी गई है।

 बैंड स्टॉप फिल्टर ग्राफ

चरण प्रतिक्रिया बैंडस्टॉप फ़िल्टर के चरण आउटपुट के लिए है, नीचे वाला चरण प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है।

क्रेडिट: इंडक्टिव लोड, बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर प्रतिक्रियासार्वजनिक डोमेन के रूप में चिह्नित किया गया है, और अधिक विवरण विकिमीडिया कॉमन्स

बैंड स्टॉप फिल्टर बैंडविड्थ 

बैंडस्टॉप फिल्टर की बैंडविड्थ आवश्यकता पर निर्भर करती है। बैंड-चौड़ाई फ़्रीक की सीमा है। जिसमें फिल्टर क्षीण हो जाएगा। सामान्य तौर पर, बैंडविड्थ को फ़िल्टर के विनिर्देश के रूप में संदर्भित किया जाता है।

बैंड-स्टॉप फ़िल्टर की आवेग प्रतिक्रिया

बैंडस्टॉप या बैंड-रिजेक्ट फिल्टर को डिजिटल रूप से डिजाइन किया जा सकता है। वहाँ दो हैं प्रकार डिजिटल बैंड-रिजेक्ट फिल्टर के, वे हैं - अनंत आवेग प्रतिक्रिया (IIR) और परिमित आवेग प्रतिक्रिया (FIR)। एफआईआर विधि अधिक लोकप्रिय है।

एफआईआर फिल्टर के दो डिजाइन तरीके हैं। उन्हें गैर-पुनरावर्ती फिल्टर के रूप में भी जाना जाता है। विधियाँ हैं - 1. विंडो विधि और 2. भारित-चेबीशेव विधि।

सालेन की बैंड स्टॉप फिल्टर

कम पास फिल्टर एक फिल्टर के कम आवृत्ति घटकों की अनुमति देते हैं और उच्च आवृत्ति घटकों को अस्वीकार करते हैं। तो, कम पास फिल्टर के लिए, स्टॉपबैंड उच्च आवृत्ति घटक है।

सालेन कुंजी फिल्टर डिजाइन करने की एक और टोपोलॉजी है। टोपोलॉजी का उपयोग करके बैंडस्टॉप फिल्टर भी बनाया जा सकता है। सालेन की टोपोलॉजी को उच्च-क्रम के फिल्टर बनाने के लिए परिचालन एम्पलीफायरों का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। इस प्रकार, हम समझ सकते हैं कि यह टोपोलॉजी सक्रिय फिल्टर के लिए है। 

बेसिक सालेन की टोपोलॉजी एक नॉन-इनवर्टिंग ऑप-एम्प और दो रेसिस्टर्स के साथ आती है। यह एक वोल्टेज नियंत्रण वोल्टेज स्रोत या वीसीवीएस सर्किट बनाता है। सर्किट उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम आउटपुट प्रतिबाधा प्रदान करता है जो फिल्टर सादृश्य के लिए उपयोगी है।

यह सालेन की टोपोलॉजी सिस्टम की अच्छी स्थिरता भी प्रदान करती है, जिसका अत्यधिक सुझाव दिया जाता है। सर्किट भी बहुत सरल है। वे उच्च-क्रम फ़िल्टर प्राप्त करने के लिए एक के बाद एक जुड़े हुए हैं। सालेन की टोपोलॉजी का उपयोग करते हुए बैंड-रिजेक्ट फिल्टर का सर्किट आरेख नीचे दिया गया है।

बैंड स्टॉप फिल्टर फॉर्मूला

बैंड स्टॉप फिल्टर को डिजाइन करने के लिए कुछ महत्वपूर्ण समीकरण हैं। इन समीकरणों का उपयोग करके, हम महत्वपूर्ण मापदंडों का पता लगा सकते हैं। लेकिन पैरामीटर के मूल्यों में से एक की आपूर्ति की जानी चाहिए क्योंकि फिल्टर को डिजाइन करने के लिए इसकी आवश्यकता होती है।

सामान्य आवृत्ति समीकरण:

कम आवृत्ति कट-ऑफ:

उच्च आवृत्ति कटऑफ:

इधर, आरओ_L कम प्रतिरोध है, और R_H उच्च प्रतिरोध है।

• केंद्र आवृत्ति:

• बैंडविड्थ: एफ_BW = एफ_H - च_L

• फिल्टर का क्यू फैक्टर: क्यू = एफ_C/f_BW

बैंड स्टॉप फ़िल्टर उदाहरण

बैंडस्टॉप फ़िल्टर एक महत्वपूर्ण अवधारणा है जिसमें कई अनुप्रयोग हैं। इसलिए भी कई उदाहरण हैं। कुछ आवृत्तियों को अवरुद्ध करने के लिए एक बैंड स्टॉप फ़िल्टर है। जैसे- 2.4 GHz बैंड स्टॉप फिल्टर। संकीर्ण आवृत्ति बैंड को अवरुद्ध करने के लिए एक बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर है, जैसे नॉच फ़िल्टर, जिसमें कई अनुप्रयोग हैं। ऑडियो बैंडस्टॉप फिल्टर, ऑप्टिकल बैंड-रिजेक्ट फिल्टर, डिजिटल-एनालॉग फिल्टर इसके कुछ उदाहरण हैं।

60 हर्ट्ज बैंड स्टॉप फिल्टर

फ़िल्टर के नाम से हम समझ सकते हैं कि यह बैंडस्टॉप फ़िल्टर 60 हर्ट्ज़ के एटेन्यूएट फ़्रीक्वेंसी बैंड के लिए डिज़ाइन किया गया है। अब सवाल आता है कि 60 हर्ट्ज बैंड रिजेक्ट फिल्टर इतना लोकप्रिय क्यों है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि संयुक्त राज्य अमेरिका में, उनकी आपूर्ति आवृत्ति 60 हर्ट्ज है। इसलिए, ज्यादातर मामलों में, जब काम करने वाले सिग्नल के साथ आपूर्ति आवृत्ति में हस्तक्षेप होता है, तो आउटपुट से फ़्रीक्वेंसी बैंड को हटाने के लिए 60 हर्ट्ज बैंडस्टॉप फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है।

बैंड स्टॉप फिल्टर बोड प्लॉट

सबसे पहले, आइए समझते हैं कि वास प्लॉट का क्या अर्थ है। एबोड प्लॉट एक उपकरण की आवृत्ति प्रतिक्रिया के ग्राफ को संदर्भित करता है। आवृत्ति। बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर की प्रतिक्रिया नीचे प्रस्तुत की गई है।

क्रेडिट: माइकल फ्रे, निष्क्रिय बैंड-स्टॉप फ़िल्टर बोड प्लॉटसार्वजनिक डोमेन के रूप में चिह्नित किया गया है, और अधिक विवरण विकिमीडिया कॉमन्स

बैंड-स्टॉप फ़िल्टर की कटऑफ आवृत्ति

बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर की कटऑफ आवृत्ति बैंड की आवृत्ति को क्षीण करने के लिए संदर्भित करती है। कम आवृत्ति कटऑफ और उच्च आवृत्ति कटऑफ के लिए सूत्र हैं।

कम कटऑफ आवृत्ति: f_L = 1/2π R_L C

उच्च कटऑफ आवृत्ति: f_H = 1/2π R_H C

बैंड स्टॉप फिल्टर इमेज प्रोसेसिंग

बैंडस्टॉप फिल्टर का उपयोग इमेज प्रोसेसिंग में किया जाता है। कुछ अलग तरह के शोर हैं। शोर दोहराए जाते हैं। उनकी कुछ आवृत्तियाँ होती हैं। एक बैंड-स्टॉप फ़िल्टर ऐसे शोर को छोड़ देता है। सबसे पहले, आवृत्ति शोर आवृत्ति के साथ मेल खाती है। फिर बैंडस्टॉप फिल्टर शोर को दूर करता है और छवि को बेहतर बनाता है।

बैंड स्टॉप फिल्टर पोल-जीरो प्लॉट

एक बैंड-रिजेक्ट फ़िल्टर को ±jω . पर रखे गए दो शून्य का उपयोग करके डिज़ाइन किया जा सकता है₀. इस प्रकार के डिज़ाइनों में शून्य आवृत्ति पर एकता लाभ नहीं होता है। दो पोल को जीरो के करीब लगाकर नॉच फिल्टर बनाया जा सकता है।

op-amp 741 . का उपयोग करके बैंडस्टॉप फ़िल्टर

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, बैंड-रिजेक्ट फिल्टर को परिचालन एम्पलीफायरों का उपयोग करके डिज़ाइन किया जा सकता है। इसे सक्रिय बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर बनाने के रूप में जाना जाता है। बैंड-रिजेक्ट फिल्टर में लो पास और हाई पास फिल्टर दोनों होते हैं। इन दोनों फिल्टर को डिजाइन करने के लिए परिचालन एम्पलीफायरों की आवश्यकता होती है। यहाँ Op-amp 741 का प्रयोग किया जाता है। पिछले फ़िल्टर के आउटपुट का योग करने और प्रवर्धन प्रदान करने के लिए एक और योग ऑप-एम्प भी आवश्यक है। उन सभी मामलों में Op-amp 741 का उपयोग किया जा सकता है।

बैंड स्टॉप नॉच फिल्टर

एक बैंडस्टॉप नॉच फिल्टर सिर्फ एक विशेष प्रकार का बैंड-रिजेक्ट फिल्टर है। बैंडस्टॉप नॉच फिल्टर में सामान्य बैंड-रिजेक्ट फिल्टर की तुलना में संकरा बैंडविड्थ होता है। नॉच फिल्टर के बारे में अधिक जानने के लिए, मेरा लेख देखें नोच फिल्टर।

बैंड स्टॉप बनाम बैंडपास फ़िल्टर

 दोनों फिल्टर का नाम उनके बीच का अंतर बताता है। यहाँ बैंड का अर्थ आवृत्ति की सीमा से है। बैंडपास फिल्टर विशिष्ट बैंड को फिल्टर से गुजरने की अनुमति देता है और अन्य घटकों को क्षीण करता है। उसी समय, बैंड-रिजेक्ट फिल्टर आवृत्ति के विशेष बैंड को क्षीण करते हैं जबकि यह अन्य भागों को सक्षम करेगा।

बैंड स्टॉप फिल्टर के लक्षण

बैंडस्टॉप फिल्टर में कई विशेषताएं हैं। उनमें से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं।

1. इसमें दो पासबैंड और एक स्टॉपबैंड है।
2. यह एलपीएफ और एचपीएफ के संयोजन के साथ आता है।
3. यदि बैंडस्टॉप फ़िल्टर में एक संकीर्ण बैंडविड्थ है, तो यह एक पायदान फ़िल्टर है जिसमें बहुत गहराई है।
4. बैंडस्टॉप फिल्टर को बैंड-रिजेक्ट फिल्टर के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि यह निर्दिष्ट बैंड को 'अस्वीकार' करता है।

लगातार k बैंड स्टॉप फिल्टर

लगातार k फ़िल्टर फ़िल्टर डिज़ाइन करने की एक और टोपोलॉजी है। यह काफी सरल टोपोलॉजी है, लेकिन इसमें एक कमी है। यहां, 'के' को फिल्टर के प्रतिबाधा स्तर के रूप में जाना जाता है। इसे नाममात्र प्रतिबाधा के रूप में भी जाना जाता है। समाप्ति प्रतिरोध को 'k' ओम (R .) के रूप में भी माना जाता है_k² = के²) स्थिर k टोपोलॉजी का उपयोग करने वाला बैंडस्टॉप फ़िल्टर नीचे दिखाया गया है।

डिजाइन प्रक्रिया: सबसे पहले, केंद्र आवृत्ति, बैंडविड्थ, और इच्छित विशेषता प्रतिबाधा निर्दिष्ट की जानी चाहिए। फिर चरणों का पालन करें।

1. सी की गणना करें₂ w . का उपयोग करना_H -w_L = आर_kC₂w₀²/ 2.
2. एल की गणना करें₂ एल का उपयोग करना₂ = 1/डब्ल्यू₀²C₂.
3. एल की गणना करें₁ एल का उपयोग करना₁ = के²C₂, एल के रूप में₁/C₂= के².
4. सी की गणना करें₁ C1 = 1/w . का उपयोग करना₀²L₁.

एफआईआर बैंड स्टॉप फिल्टर

एफआईआर या परिमित आवेग प्रतिक्रिया फ़िल्टर एक डिजिटल बैंडस्टॉप फ़िल्टर है। एफआईआर बैंडस्टॉप फिल्टर का फॉर्मूला नीचे दिया गया है।

एन फिल्टर के आयाम को दर्शाता है। F1 और F0 कट ऑफ फ्रीक हैं और Fs सैंपलिंग फ्रीक हैं।

एलसी बैंड स्टॉप फिल्टर

एक निष्क्रिय बैंड-अस्वीकार फ़िल्टर को एलसी सर्किट के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है। का कार्य एलसी फिल्टर काफी सरल है। इंडक्टर्स एक रिएक्शन के साथ आते हैं और कैपेसिटर भी कैपेसिटिव रिएक्शन के साथ आते हैं। अब आवृत्ति में वृद्धि कैपेसिटिव रिएक्शन में कमी और वृद्धि का कारण बनती है आगमनात्मक प्रतिक्रिया एलसी बैंडस्टॉप फिल्टर के पीछे यह प्राथमिक सिद्धांत है।

नॉच बैंड स्टॉप फिल्टर

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, नॉच बैंडस्टॉप फिल्टर एक सामान्य बैंडस्टॉप फिल्टर है जिसमें एक संकरा बैंडविड्थ होता है। इसमें कई अनुप्रयोग हैं क्योंकि इसमें बैंड-रिजेक्ट फ़िल्टर की तुलना में बहुत अधिक गहराई और प्रदर्शन है। नॉच बैंड-रिजेक्ट फिल्टर के बारे में अधिक जानने के लिए यहां देखें। .

ऑप्टिकल बैंड स्टॉप फिल्टर

ऑप्टिकल बैंड-रिजेक्ट फिल्टर प्रकाश की एक निश्चित तरंग दैर्ध्य को अवरुद्ध करते हैं और अन्य घटकों को पारित करने की अनुमति देते हैं। सामान्य बैंड-रिजेक्ट फिल्टर की तरह, एक ऑप्टिकल फिल्टर एक निश्चित तरंग दैर्ध्य को अस्वीकार करता है। उदाहरण के लिए, 532nm ऑप्टिकल बैंडस्टॉप फिल्टर है। अब, यह प्रकाश को अवरुद्ध कर देगा, जिसकी तरंग दैर्ध्य 532 नैनोमीटर है।

आरसी बैंड स्टॉप फिल्टर

बैंडस्टॉप फिल्टर को प्रतिरोध और कैपेसिटर का उपयोग करके भी डिजाइन किया जा सकता है। ऐसे बैंड-रिजेक्ट फ़िल्टर को RC बैंड टॉप फ़िल्टर के रूप में जाना जाता है। सर्किट नीचे दिखाया गया है। यह पहले क्रम का फिल्टर है। प्रतिरोधक और कैपेसिटर पहले समानांतर में जुड़े हुए हैं; फिर, वे श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। आवृत्ति घटक उनके बीच फंस गए हैं।

आरएफ बैंड स्टॉप फिल्टर

बैंडस्टॉप फिल्टर में कई हैं रेडियो फ्रीक्वेंसी डोमेन में अनुप्रयोग. उदाहरण के लिए, एक शक्ति एम्पलीफायर की गैर-रैखिकता की माप के दौरान। इसके अलावा, जब रेडियो सिग्नल स्टेशनों से प्रेषित होते हैं, तो हस्तक्षेप करने वाले शोर को दूर करने के लिए बैंड-रिजेक्ट फिल्टर का उपयोग किया जाता है।

ट्विन-टी बैंड स्टॉप फ़िल्टर

यह उच्च-क्रम फ़िल्टर को लागू करने और प्रदर्शन में बहुत गहराई और सटीकता प्रदान करने का एक और तरीका है। इसलिए यह तरीका नॉच फिल्टर के लिए लोकप्रिय है। ट्विन टी फिल्टर दो टी नेटवर्क से बना है, एक आरसीआर सर्किट है, और दूसरा सीआरसी नेटवर्क है

एक बैंड स्टॉप फ़िल्टर के लिए गणितीय अभिव्यक्ति:

बैंड रिजेक्ट फिल्टर को एक योजक के साथ कई-फीडबैक बैंडपास फिल्टर का उपयोग करके भी प्राप्त किया जा सकता है। एक पायदान फिल्टर एक सर्किट का उपयोग करके बनाया जाता है जो अनमॉडिफाइड सिग्नल से एक बैंडपास फिल्टर के आउटपुट को समाप्त करता है।

एक बैंड अस्वीकार फिल्टर के लक्षण:

• एक बैंड-स्टॉप फ़िल्टर एक आवृत्ति पदच्युत कार्य करता है जो एक विशिष्ट सीमा के भीतर नहीं है, कारण यह अस्वीकृति फ़िल्टर कहलाता है।
• एक बैंड-स्टॉप फिल्टर एक विशेष बैंडविड्थ की आवृत्तियों को अधिकतम क्षीणन के साथ गुजरता है।
• विभिन्न प्रकार के बैंड-स्टॉप फिल्टर एक दिए गए आदेश के लिए अधिकतम दर और फ्लैटबैंड में फ्लैट आवृत्ति प्रतिक्रिया का उत्पादन करते हैं।

एक बैंड स्टॉप फ़िल्टर के अनुप्रयोग:

• गुणवत्ता को बढ़ाने के लिए सार्वजनिक एड्रेसिंग सिस्टम और स्पीकर में एक सक्रिय बैंड पास फिल्टर का उपयोग किया जाता है।
• एक बैंडस्टॉप फ़िल्टर का उपयोग दूरसंचार प्रौद्योगिकी में विभिन्न चैनलों से शोर reducer के रूप में भी किया जाता है।
• बेहतर और स्पष्ट संचार के लिए रेडियो उपकरणों पर स्थैतिक को हटाने के लिए बीएसएफ का उपयोग रेडियो संकेतों में किया जाता है।
• रेडियो और प्रवर्धन के अलावा, इस फिल्टर का उपयोग कई अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में भी किया जाता है, ताकि आवृत्तियों की एक विशिष्ट श्रेणी को कम किया जा सके, जिसे 'शोर' कहा जाता है।
• चिकित्सा क्षेत्र में, बीएसएफ का उपयोग कई उपयोगी उपकरणों जैसे ईसीजी मशीन आदि बनाने में किया जाता है।
• यह इमेज प्रोसेसिंग में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

एक पायदान फिल्टर क्या है?

जब आवश्यक आवृत्तियों को पारित करने के लिए अवांछनीय आवृत्तियों को फिर से संलग्न करने की आवश्यकता होती है, तो नॉच फ़िल्टर अनुप्रयोगों को ढूंढता है।

बैंड स्टॉप फिल्टर के फायदे और नुकसान:

एक बैंडस्टॉप फिल्टर कट ऑफ रेंज से नीचे की आवृत्तियों को क्षीण करता है, इसलिए इस फिल्टर का उपयोग करने का मुख्य लाभ यह है कि यह बाहरी और अवांछित शोर या संकेतों को समाप्त करता है और साथ ही हमें एक स्थिर आउटपुट देता है।

दूसरी ओर, कुछ निश्चित सीमाओं के कारण एक बैंड स्टॉप फ़िल्टर स्थायी परिस्थितियों में ठीक से काम नहीं करता है। हाई पास और लो पास फिल्टर के बीच समानांतर व्यवस्था मेरे आवृत्तियों के परिवर्तन के बारे में बदलती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न :

Q कारक या 'गुणवत्ता कारक' क्या है?

बैंडविड्थ द्वारा प्रतिध्वनि आवृत्ति के बीच अनुपात द्वारा Q दिया जाता है। यह एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है और यह हमें चयनात्मकता की गणना करने में मदद करता है।

उच्च मूल्य क्यू, अधिक चयनात्मक फिल्टर है, यानी, संकरा बैंडविड्थ है।

बैंड स्टॉप फिल्टर कैसे काम करते हैं?

एक बैंड स्टॉप या बैंड रिजेक्ट फ़िल्टर हमेशा कटौती करता है या उन आवृत्तियों को अस्वीकार करता है जो एक निश्चित सीमा के भीतर नहीं होते हैं, जैसा कि नाम से पता चलता है। इसके अलावा, यह आवृत्तियों को पारित करने के लिए आसान मार्ग भी देता है जो सीमा में नहीं हैं। इस प्रकार के फिल्टर को अक्सर 'बैंड एलिमिनेशन फिल्टर' के रूप में जाना जाता है।

बैंड रिजेक्ट फ़िल्टर कैसे डिज़ाइन करें?

बैंड स्टॉप/रिजेक्ट फिल्टर बनाने के लिए हमें हमेशा एक की जरूरत होती है कम उत्तीर्ण फिल्टर (एलपीएफ) और एक हाई पास फिल्टर (एचपीएफ)। इसलिए हम उन्हें जोड़ते हैं और एक बैंड रिजेक्ट फिल्टर बनाने के लिए दोनों फिल्टर के साथ एक 'समानांतर' कनेक्शन बनाते हैं।

एक पायदान फ़िल्टर क्या करता है?

नोच फिल्टर बैंड रिजेक्ट फिल्टर भी है। उनका उपयोग आवृत्ति शोर स्रोतों को ठीक करने के लिए किया जा सकता है जो एक निश्चित सीमा के भीतर लाइन आवृत्ति से होते हैं। सिस्टम से प्रतिध्वनि हटाने के लिए नॉट फिल्टर का भी उपयोग किया जाता है। एक कम पास फिल्टर की तरह, पायदान फिल्टर एक नियंत्रण लूप में कम चरण अंतराल बनाता है।

एक बैंड रिजेक्ट फिल्टर और एक पायदान फिल्टर के बीच अंतर का पता लगाएं?

एक बैंड रिजेक्ट फिल्टर या बैंड स्टॉप फिल्टर एक ऐसा फिल्टर है जो बिना किसी परिवर्तन के आवृत्तियों को वहन या उत्तीर्ण करता है और उन्हें एक विशिष्ट श्रेणी में निम्न स्तर तक पहुंचाता है। यह एक बैंड पास फिल्टर के विपरीत है।

दूसरी ओर, एक नॉच फिल्टर एक बैंडस्टॉप फिल्टर होता है जिसमें एक संकीर्ण स्टॉप बैंड होता है और इसमें अच्छा उच्च 'क्वालिटी फैक्टर' (क्यू-फैक्टर) होता है।

आदर्श फ़िल्टर और वास्तविक फ़िल्टर क्या है?

कभी-कभी, सरलीकरण के कारण के लिए, हम अक्सर सक्रिय फिल्टर का उपयोग लगभग तरीकों से करते हैं। हम उन्हें एक आदर्श और सैद्धांतिक मॉडल में अपग्रेड करते हैं, जिसे कहा जाता है 'आदर्श फ़िल्टर'.

इन मानकों का उपयोग अपर्याप्त है, त्रुटियों के लिए अग्रणी; फिर, फ़िल्टर को वास्तविक वास्तविक व्यवहार के आधार पर व्यवहार किया जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, वास्तविक फ़िल्टर।

एक आदर्श फिल्टर की विशेषताएं हैं:

• प्रतिक्रिया अचानक तरीके से क्षेत्रों के बीच होती है।
• जब ट्रांजिट ज़ोन से सिग्नल गुजरता है तो यह कोई विकृति पैदा नहीं करता है।
• सिग्नल के पास से कोई नुकसान नहीं होता है।

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सुदीप्त रॉय

नमस्ते, मैं सुदीप्त रॉय हूं। मैंने इलेक्ट्रॉनिक्स में बी.टेक किया है। मैं इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र के लिए समर्पित हूं। मुझे एआई और मशीन लर्निंग जैसी आधुनिक तकनीकों की खोज में गहरी रुचि है। मेरा लेखन सभी शिक्षार्थियों को सटीक और अद्यतन डेटा प्रदान करने के लिए समर्पित है। किसी को ज्ञान प्राप्त करने में मदद करने से मुझे बहुत खुशी मिलती है।
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