फिल्टर पर व्यापक गाइड (इसे पहले पढ़ें!)

सामग्री

• इस लेख में, हम फ़िल्टर से संबंधित कुछ बुनियादी अवधारणाओं और कुछ अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों के बारे में चर्चा करेंगे

• एक फिल्टर क्या है? फ़िल्टर परिभाषा
• एक फिल्टर कैसे काम करता है?
• उपलब्ध प्रकार क्या हैं?
• सक्रिय फिल्टर क्या हैं? परिभाषा के साथ समझाइए
• निष्क्रिय फिल्टर क्या हैं? परिभाषा के साथ समझाइए
• सक्रिय और निष्क्रिय के बीच संघर्ष के बिंदु क्या हैं प्रकार.
• फ़िल्टर प्रतीक क्या है?
• उदाहरण
• प्रकाशिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में फ़िल्टर के अनुप्रयोग क्या हैं?
• सबसे आम के लिए प्रतिक्रिया वक्र क्या है प्रकार?
• एक फिल्टर की समय प्रतिक्रिया क्या है?
• एक फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया क्या है?
• एक फिल्टर का आदेश क्या है?
• फर्स्ट-ऑर्डर आउटपुट एक दूसरे-ऑर्डर फ़िल्टर के साथ कैसे भिन्न होता है?
• कॉर्नर फ़्रीक्वेंसी क्या है, फ़्रीक्वेंसी को काटें, फ़्रीक्वेंसी को तोड़ें
• बैंडविड्थ (BW) क्या है?
• गुंजयमान आवृत्ति क्या है?
• गुंजयमान फिल्टर क्या है
• आदर्श और वास्तविक फ़िल्टर क्या है?

फ़िल्टर क्या है?

"एक फिल्टर एक आवृत्ति चयनात्मक नेटवर्क है जिसमें एक निर्दिष्ट सीमा आवृत्ति संचारित करने के लिए प्रतिक्रियाशील तत्वों के साथ चार टर्मिनल होते हैं।"

• इसके माध्यम से प्रेषित आवृत्ति के बैंड को कहा जाता है पास-बैंड।
• फ्रिक्वेंसी के बैंड, जिसे इसके द्वारा एटेन किया जाता है, को एटीन्यूएट कहा जाता है रोकने के बैंड.

फिल्टर दो प्रकार के होते हैं- एनालॉग डिजिटल। अब, प्रयुक्त घटकों के आधार पर, वे दो प्रकार के होते हैं - सक्रिय प्रकार और निष्क्रिय प्रकार।

नीचे दी गई छवि सक्रिय के आरेख का प्रतिनिधित्व करती है प्रकार(बहुत लोकप्रिय और महत्वपूर्ण प्रकारों में से एक)।

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एक सक्रिय फिल्टर के लक्षण

जैसा कि शीर्षकों का सुझाव है, ये टाइपs सक्रिय घटकों का उपयोग करके बनाया जाता है। सक्रिय ट्रांजिस्टर में से कुछ हैं - ट्रांजिस्टर (BJT, FETs), किसी भी अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण जो सिग्नल को बढ़ाने या शक्तियों का उत्पादन करने में सक्षम हैं।

यदि विशेषताओं को बढ़ाने की आवश्यकता है, तो विभिन्न चरणों को एक निश्चित या विशिष्ट तरीकों से जोड़ा जाता है।

कैसे एक सक्रिय कम पास फिल्टर डिजाइन करने के लिए?

एक सक्रिय डिजाइन करने के लिए प्रकार, हम 741 पिन के साथ कॉन्फ़िगर किए गए एक Op-amp, IC8 का उपयोग कर सकते हैं। ऑप-एंप को डीसी पावर के साथ-साथ विभिन्न मूल्यों के प्रतिरोधों और कैपेसिटर के साथ आपूर्ति की जानी है।

निष्क्रिय फिल्टर

निष्क्रिय प्रकार निष्क्रिय उपकरणों का उपयोग करके डिजाइन किए गए हैं।

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एक्टिव और पैसिव की तुलना प्रकार

एक सक्रिय प्रकार का एक फायदा हो सकता है, जो इनपुट के साथ तुलना में उपलब्ध सिग्नल पावर को बढ़ाता है। जबकि एक निष्क्रिय सिग्नल से ऊर्जा का प्रसार करता है। आवृत्तियों की विभिन्न श्रेणियों के लिए, जैसे ध्वनि आवृत्तियों पर और एक सक्रिय के तहत टाइप बिना किसी उपयोग इंडिकेटर्स के साथ एक निर्दिष्ट हस्तांतरण फ़ंक्शन का एहसास हो सकता है, जो प्रतिरोधों और कैपेसिटर के विपरीत तुलनात्मक रूप से बड़े और महंगे घटक हैं, और यह आवश्यक उच्च गुणवत्ता और सटीक मूल्यों के साथ बनाने के लिए अधिक महंगा है।

विशेषताओं को बढ़ाने के लिए कई चरणों को कैस्केड किया जा सकता है। तुलना करके, कई चरण के निष्क्रिय अवरोधकों के लेआउट को हर चरण की पिछली चरण की आवृत्ति-निर्भर लोडिंग को ध्यान में रखना होगा। चूंकि इंडिकेटर्स का उपयोग नहीं किया जाता है, इसलिए उन्हें वास्तव में कॉम्पैक्ट आयामों में पहुंचा जा सकता है।

• निष्क्रिय प्रकार संकेतों के क्षीणन से ग्रस्त है। विभिन्न तरीके हैं; सक्रिय प्रकार के अनुप्रयोगों के माध्यम से प्रवर्धन का उपयोग करके नियंत्रण या बहाली का एक लोकप्रिय तरीका है। सक्रिय और निष्क्रिय प्रकारों के बीच संघर्ष का प्रमुख बिंदु 'प्रवर्धन' है।

• एक निष्क्रिय की तुलना में, सक्रिय प्रकार परिचालन एम्पलीफायरों में सक्रिय घटकों से बना होता है, ट्रांजिस्टर, या FET उनके सर्किट डिज़ाइन के भीतर, जैसा कि पहले के अनुभागों में वर्णित है। ये घटक बाहरी शक्ति स्रोत से शक्ति खींचते हैं, इसका उपयोग आउटपुट के प्रवर्धन के लिए करते हैं। निष्क्रिय की तुलना में यह एक अतिरिक्त लाभ है।

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कम आवृत्तियों पर एक सक्रिय फिल्टर की आवश्यकता क्यों है?

• कम आवृत्तियों पर एक सक्रिय प्रकार की आवश्यकता होती है क्योंकि यह उच्च इनपुट प्रतिबाधा प्रदान करते हुए कम आउटपुट प्रतिबाधा प्राप्त करने में मदद करता है। यह विभिन्न आवृत्ति श्रेणियों को भी स्थिर करता है क्योंकि कई चरणों को इसके साथ कैस्केड किया जा सकता है।

सक्रिय और निष्क्रिय प्रकारों के बीच अंतर

सक्रिय कम पास प्रकार के अनुप्रयोगों के बारे में जानें। यहाँ क्लिक करें!

इन्हें कई बिंदुओं से वर्गीकृत और उप-वर्गीकृत किया जा सकता है। सबसे आम विभाजन और उप-विभाजन हैं- सक्रिय या निष्क्रिय प्रकार; हाई-पास टाइप लो-पास टाइप, बैंडपास टाइप, बैंड-रिजेक्ट / नॉच टाइप या ऑल-पास टाइप; डिजिटल या एनालॉग प्रकार असतत-समय या निरंतर-समय प्रकार; रैखिक या गैर-रैखिक प्रकार; अनंत आवेग प्रतिक्रिया (IIR) या परिमित आवेग प्रतिक्रिया (FIR) और इतने पर।

उदाहरण:

सक्रिय प्रकारs और निष्क्रिय प्रकारs को वांछित तरीके से आवृत्ति के कुछ बैंड को संशोधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनकी जरूरत के हिसाब से उनके अलग-अलग प्रकार हैं। श्रेणियां नीचे दी गई हैं।

• कम पास प्रकार (एलपीएफ)
• उच्च पास प्रकार (HPF)
• एक बैंडपास प्रकार (BPF)
• बैंड अस्वीकार / रोक प्रकार (बीएसएफ)

आवेदन:

वे आजकल इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के कई उद्देश्यों में उपयोग किए जाते हैं, और इसके अनुप्रयोग बहुत अधिक हैं। इसके अलावा, विभिन्न तरीकों से अलग-अलग फिल्टर का उपयोग करके सर्किट लाभ में सुधार करना संभव है, या तो सक्रिय या निष्क्रिय प्रकार, विशेष रूप से सक्रिय प्रकार में। सक्रिय प्रकार एम्पलीफायरों का उपयोग करते हैं, और हम जानते हैं कि यह लाभ बढ़ाने में मदद करता है। यह आलेख निम्न प्रकारों पर चर्चा करेगा, जैसे निम्न पास प्रकार, उपयुक्त आरेखों के साथ उच्च पास प्रकार और एचपीएफ और एलपीएफ में उच्च-क्रम का उपयोग करने के महत्व के साथ निम्नलिखित वर्गों में सक्रिय और निष्क्रिय स्थिति दोनों के लिए सिम्युलेटेड लहर आकार।

इलेक्ट्रॉनिक्स में, कुछ एप्लिकेशन इस प्रकार हैं:

• एक विशिष्ट आवृत्ति के लिए रेडियो ट्यूनिंग के लिए रेडियो संचार प्रणाली में: वे रेडियो रिसीवर को केवल "देखने" या "सिग्नल" का पता लगाने के लिए सक्षम करने के लिए उपयोग किए जाते हैं और अन्य सिग्नलों को अपनी अलग सिग्नल आवृत्ति मानकर अस्वीकार कर देते हैं। तो शोर-मुक्त सिग्नल प्राप्त हो सकते हैं। केंद्रीय टेलीफोन कार्यालयों में चैनल चयन के लिए उच्च-आवृत्ति बैंडपास प्रकार का उपयोग किया जाता है।
• बिजली की आपूर्ति डिजाइन: आमतौर पर एसी इनपुट लाइनों पर मौजूद शोर या उच्च आवृत्तियों को हटाने के लिए उनका उपयोग किया जाता है। ये भी लहर को कम करने के लिए लागू होते हैं।
• एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण (ADC): वे एडीसी इनपुट के अधिकांश में उपयोग किया जाता है अलियासिंग को कम करने के लिए।
• सुधारे डिजिटल छवियों: इसका उपयोग डिजिटल छवियों को संशोधित करने के लिए भी किया जा सकता है।
• डेटा विश्लेषण: वे डेटा विश्लेषण में विशिष्ट आवृत्तियों को हटाने के लिए भी बहुत सहायक हैं।

आवृत्ति प्रतिक्रिया और समय प्रतिक्रिया:

टाइम-डोमेन का तात्पर्य समय के संबंध में संकेत के आयाम के परिवर्तन से है। इसके विपरीत, फ़्रीक्वेंसी डोमेन में, फ़्रीक्वेंसी एक निश्चित अवधि में किसी घटना की घटना को संदर्भित करती है।

बैंडविड्थ (BW) क्या है?

फिल्टर के लिए, बैंडविड्थ ऊपरी और निम्न -3 डीबी बिंदुओं के बीच का अंतर है।

उदाहरण के लिए, यदि एक बैंडपास फ़िल्टर में -3 ​​डीबी कट-ऑफ पॉइंट्स और 200 हर्ट्ज और 600 हर्ट्ज पर सेट है, तो फिल्टर बैंडविड्थ = (बीडब्ल्यू) = 600-200 = 400 हर्ट्ज होगा।

Q फैक्टर से आपका क्या अभिप्राय है?

क्यू कारक बीडब्ल्यू के प्रतिध्वनि आवृत्ति के अनुपात द्वारा दिया जाता है।

Q = 2 * = * (ऊर्जा संग्रह की अधिकतम राशि) / (ऊर्जा प्रति चक्रित विसर्जित)

फ़िल्टर का प्रतिनिधित्व करने वाला अधिक Q मान अधिक चयनात्मक होता है क्यू कारक एक पैरामीटर है जो चयनात्मकता को दर्शाता है।

गुंजयमान आवृत्ति

गुंजयमान आवृत्ति बस दी गई प्रतिध्वनि सर्किटरी की आवृत्ति द्वारा दी जाती है। एक अनुनाद सर्किट को टैंक सर्किट या नियंत्रण रेखा सर्किट के रूप में भी जाना जाता है। एक गुंजयमान सर्किट समानांतर रूप से रखे गए प्रेरकों और कैपेसिटर और प्रतिरोधों का उपयोग करके बनाया गया है।

 एक प्रणाली का दोलन निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया गया है -

कहा पे,

च = हर्ट्ज़ में आवृत्ति

एल = हेनरी में अनिच्छा

फराड्स में सी = कैपेसिटेंस

फिल्टर के आदेश

उच्च-क्रम के फिल्टर ने पासबैंड और स्टॉपबैंड के बीच अधिक उत्कृष्ट रोल-ऑफ दरें प्रदान कीं। कट-ऑफ के क्षीणन या कुशाग्रता के आवश्यक स्तर को प्राप्त करने के लिए उच्च-क्रम के फिल्टर की भी आवश्यकता होती है।

सक्रिय प्रकार और निष्क्रिय प्रकार विभिन्न प्रकार के आदेशों में भी भिन्नता है, जैसे:

• पहला ऑर्डर कम पास सक्रिय प्रकार, पहला आदेश उच्च पास सक्रिय प्रकार, फर्स्ट-ऑर्डर बैंडपास सक्रिय प्रकार, फर्स्ट-ऑर्डर बैंड सक्रिय हो जाता है प्रकार.
• दूसरा आदेश कम पास सक्रिय प्रकार, दूसरा आदेश उच्च पास सक्रिय प्रकार, दूसरा-ऑर्डर बैंडपास सक्रिय प्रकार, दूसरा-ऑर्डर बैंड सक्रिय है प्रकार.

दूसरे क्रम की आवृत्ति प्रतिक्रिया नीचे दी गई है -

आदर्श प्रकार और वास्तविक प्रकार:

कभी-कभी सरलीकरण के कारण के लिए, हम अक्सर सक्रिय फिल्टर का उपयोग अनुमानित तरीकों से करते हैं। बाद में उन्हें संशोधित किया गया और 'आदर्श फ़िल्टर' कहा गया। फिल्टर, जो सभी संभावित कारकों पर विचार करते हुए वास्तविकता में काम करते हैं, वास्तविक हैं।

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सौमली भट्टाचार्य

नमस्ते, मैं सौमाली भट्टाचार्य हूं। मैंने इलेक्ट्रॉनिक्स में मास्टर किया है।
वर्तमान में मैं इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में निवेशित हूं।
मेरे लेख बहुत ही सरल लेकिन जानकारीपूर्ण दृष्टिकोण से कोर इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित हैं।
मैं एक प्रतिभाशाली विद्यार्थी हूं और इलेक्ट्रॉनिक्स डोमेन के क्षेत्र में सभी नवीनतम तकनीकों से खुद को अपडेट रखने की कोशिश करता हूं।

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