एक बैंड पास फ़िल्टर क्या है? सर्किट आरेख, प्रकार और अनुप्रयोग

में संकेत आगे बढ़ाना , फिल्टर आवश्यक आवृत्ति घटकों के साथ-साथ अवांछित आवृत्ति घटकों को हटाने के लिए उपयोग किए जाने वाले एक प्रकार के उपकरण हैं। फ़िल्टरिंग को परिभाषित किया जा सकता है क्योंकि कुछ आवृत्तियों को हटाकर इंटरफ़ेस सिग्नल बैकग्राउंड शोर को कम किया जा सकता है। फिल्टर के सर्किट को एकजुट करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है एलपीएफ और एचपीएफ एक ही फिल्टर में गुण जो बैंड पास फिल्टर के रूप में कहा जाता है। वह अलग अलग है फिल्टर के प्रकार उपलब्ध जैसे एनालॉग / डिजिटल, एक्टिव / पैसिव, लीनियर / नॉनलाइनर, टाइम-वैरिएंट / टाइम इन्वारिएंट। यह आलेख अनुप्रयोगों के साथ बैंड पास फ़िल्टर के अवलोकन पर चर्चा करता है

बैंड पास फ़िल्टर क्या है?

बैंड पास फिल्टर की परिभाषा है एक सर्किट जो संकेतों को दो विशेष आवृत्तियों के बीच प्रवाह करने की अनुमति देता है, हालांकि इन संकेतों को अन्य आवृत्तियों पर विभाजित करता है। ये फिल्टर विभिन्न प्रकार के बीपीएफ में उपलब्ध हैं- बैंड पास फिल्टर डिजाइन एक बाहरी शक्ति के साथ-साथ सक्रिय किया जा सकता है एकीकृत सर्किट, ट्रांजिस्टर जैसे घटक , जिन्हें ए सक्रिय बैंड पास फिल्टर । इसी तरह, कुछ फिल्टर किसी भी प्रकार के शक्ति स्रोत के साथ-साथ निष्क्रिय का उपयोग करते हैं कैपेसिटर और इंडिकेटर्स जैसे घटक , जिसे एक निष्क्रिय बैंड पास फिल्टर के रूप में नामित किया गया है।

इन फ़िल्टर लागू होते हैं वायरलेस ट्रांसमीटर में और साथ ही रिसीवर। एक ट्रांसमीटर में, बीपीएफ का उपयोग न्यूनतम आवश्यक स्तर की ओर आउटपुट सिग्नल की बैंडविड्थ को सीमित करने के लिए किया जा सकता है और पसंदीदा गति और फॉर्म में डेटा संचारित कर सकता है। इसी तरह, एक रिसीवर में, यह फिल्टर एक फेवरेट फ्रीक्वेंसी रेंज में सिग्नल को डीकोड करने की सुविधा देता है, जबकि अनावश्यक फ्रीक्वेंसी पर सिग्नल को दूर रखता है। रिसीवर के शोर (एस / एन) अनुपात को बीपीएफ द्वारा अनुकूलित किया जा सकता है।

बैंड पास फिल्टर सर्किट

का सबसे अच्छा उदाहरण है बैंड पास फिल्टर सर्किट है आरएलसी सर्किट वह नीचे दिखाया गया है। इस फ़िल्टर को LPF और HPF को एकजुट करके भी डिज़ाइन किया जा सकता है। BPF में, Bandpass एक प्रकार के फ़िल्टर को दिखाता है अन्यथा फ़िल्टर करने की प्रक्रिया। इसे पासबैंड से विभेदित किया जाना है जो प्रभावित स्पेक्ट्रम के वास्तविक खंड को संदर्भित करता है। एक रमणीय बैंडपास फ़िल्टर में लाभ और क्षीणन नहीं होता है, इसलिए यह पूरी तरह से पासबैंड है। वह पूरी तरह से आवृत्तियों के प्रत्येक को बाहरी रूप से पासबैंड को आकर्षित करेगा।

बैंड पास फिल्टर सर्किट

व्यावहारिक रूप से, बैंडपास फिल्टर आदर्श नहीं है और पूरी तरह से पसंदीदा आवृत्ति विकल्प के बाहर की प्रत्येक आवृत्तियों को पूरी तरह से शामिल नहीं करता है। विशेष रूप से, प्रस्तावित पास बैंड के ठीक बाहर एक खंड होता है, जहाँ आवृत्तियों को देखा जाता है, हालाँकि इसे खारिज नहीं किया जाता है, जिसे फ़िल्टर रोल-ऑफ की तरह कहा जाता है, और आमतौर पर, यह प्रत्येक ऑक्टेव के लिए क्षीणन के dB में निर्दिष्ट होता है अन्यथा आवृत्ति का दशक। सामान्य तौर पर, फ़िल्टर डिज़ाइन रोल-ऑफ का निर्माण करने के लिए पतला लगता है, इसलिए फ़िल्टर को प्रस्तावित डिज़ाइन को करने देता है। अक्सर, यह पासबैंड रिपल के खर्च पर प्राप्त किया जा सकता है अन्यथा स्टॉपबैंड रिपल।

फ़िल्टर बैंडविड्थ के रूप में परिभाषित किया जा सकता है ऊपरी आवृत्ति के साथ-साथ कम आवृत्ति के बीच प्रसार। फॉर्म फैक्टर, कट-ऑफ के निर्धारण के लिए दो डिसिमिलर क्षीणन मूल्यों के साथ गणना किए गए बैंडविंड्स का अंश है, उदाहरण के लिए, 20/2 डीबी पर 2: 1 का एक फॉर्म फैक्टर का मतलब है कि 20 डीबी क्षीणन में आवृत्तियों के बीच गणना की गई बैंडविड्थ डबल है। कि 2 डीबी क्षीणन में आवृत्तियों के बीच गणना की। ऑप्टिकल बीपीएफ का इस्तेमाल आमतौर पर फोटोग्राफी के साथ-साथ थिएटर में लाइटिंग के काम में भी किया जाता है। इस प्रकार के फिल्टर एक स्पष्ट रंग की फिल्म की रूपरेखा को लेते हैं अन्यथा शीट।

विभिन्न प्रकार के बैंड पास फिल्टर

बैंडपास फ़िल्टर का वर्गीकरण दो प्रकारों में किया जा सकता है जैसे कि चौड़ी बैंडपास फ़िल्टर संकीर्ण बैंड पास फिल्टर ।

वाइड बैंड पास फिल्टर

एक WBF या विस्तृत बैंडपास फ़िल्टर (WBF) कम पास के साथ-साथ उच्च पास सेगमेंट को गिराकर बनाया जा सकता है जो साधारण डिजाइन और अधिनियम के लिए आम तौर पर एक अलग सर्किट है।

वाइड बैंड पास फिल्टर

इसे कई व्यावहारिक सर्किटों से पहचाना जाता है। Low 20 डीबी / दशक के साथ एक बैंडपास फिल्टर को 1 ऑर्डर कम पास की तरह दो वर्गों का उपयोग करके बनाया जा सकता है और साथ ही उच्च पास अनुभाग भी गिराए जा सकते हैं। इसी प्रकार, order 40 डीबी / दशक के साथ एक बैंडपास फ़िल्टर श्रृंखला में दो दूसरे क्रम के फिल्टर अर्थात् कम पास और उच्च-पास फिल्टर (एचपीएफ) को जोड़कर बनाया जा सकता है। इसका अर्थ है कि बैंडपास फ़िल्टर (BPF) के क्रम के साथ शासित है कम उत्तीर्ण और उच्च पास फिल्टर । बैंडपास फिल्टर ग्राफ नीचे दिखाया गया है।

बीपीएफ की आवृत्ति प्रतिक्रिया

A 20 डीबी / दशक के साथ एक बैंडपास फ़िल्टर 1 आदेश से बना हो सकता है एचपीएफ (उच्च पास फिल्टर) । एक 1 आदेश एलपीएफ (कम-पास फिल्टर) इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया द्वारा निम्नलिखित आकृति में दिखाया गया है।

संकीर्ण बैंड पास फ़िल्टर

आम तौर पर, एक संकीर्ण बैंडपास फ़िल्टर कई फीडबैक का उपयोग करता है। इस एक op- amp का उपयोग करके बैंडपास फ़िल्टर जैसा कि निम्नलिखित सर्किट आरेख में दिखाया गया है। इस फिल्टर की मुख्य विशेषताओं में मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं।

संकीर्ण बैंड पास फ़िल्टर

इस फिल्टर का एक अन्य नाम मल्टीपल फीडबैक फिल्टर है क्योंकि इसमें दो फीडबैक लेन शामिल हैं

एक ऑप एंप inverting मोड में उपयोग किया जाता है

आवृत्ति प्रतिक्रिया इस फ़िल्टर को निम्न आकृति में दिखाया गया है।

एनबीपीएफ की आवृत्ति प्रतिक्रिया

आमतौर पर, इस फिल्टर का डिजाइन केंद्र आवृत्ति (एफसी) और बैंडविड्थ या केंद्र आवृत्ति और बीडब्ल्यू के सटीक मूल्यों के लिए किया जा सकता है। अवयव इस सर्किट का निर्धारण निम्नलिखित संबंधों द्वारा किया जा सकता है। C1 और C2 में से प्रत्येक संधारित्र डिजाइन गणना के सरलीकरण के लिए C पर ले जाया जा सकता है।

आर 1 = क्यू / 2∏ एफसी सीएएफ
आर 2 = क्यू / 2 = एफसी सी (2Q2-Af)
आर 3 = क्यू / ∏ एफसी सी

उपरोक्त समीकरणों से, मध्य आवृत्ति पर Af लाभ को दर्शाता है, इसलिए अफ = आर 3/2 आर 1

लेकिन, अफ को इस बयान पर संतोष करना चाहिए का<2Q2

मल्टीपल फीडबैक फ़िल्टर 'fc (सेंटर फ़्रीक्वेंसी) को नॉवल फ़्रीक्वेंसी fc की ओर बदला जा सकता है जिसमें कोई भी बैंडविड्थ या परिवर्तन नहीं होता है। यह सिर्फ R2 को R2 में बदलकर प्राप्त किया जा सकता है 'ताकि

R2 '= R2 * ( एफसी / एफसी )दो

बैंड पास फ़िल्टर कैलकुलेटर

निम्नलिखित सर्किट निष्क्रिय बैंडपास फिल्टर सर्किट है। इस सर्किट का उपयोग करके हम निष्क्रिय बैंडपास फ़िल्टर की गणना कर सकते हैं। निष्क्रिय के लिए सूत्र बैंडपास फिल्टर कैलकुलेटर नीचे दिखाया गया है।

पैसिव बैंड पास फ़िल्टर कैलकुलेटर

कम कट ऑफ फ्रीक्वेंसी = 1 / 2∏R2C2 के लिए

उच्च कट ऑफ आवृत्ति के लिए = 1 / 2∏R1C1

इसी तरह, हम ऑप-इन-एम्पी बीपीएफ को सक्रिय करने के लिए गणना कर सकते हैं और सक्रिय नॉन-इनवर्टिंग ऑप-एम्पी बीपीएफ सक्रिय कर सकते हैं।

बैंड पास फ़िल्टर अनुप्रयोग

बैंडपास फिल्टर के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• ये फ़िल्टर बड़े पैमाने पर लागू होते हैं वायरलेस ट्रांसमीटर और रिसीवर ।
• इस फिल्टर का उपयोग एस / एन अनुपात (सिग्नल-टू-शोर) और साथ ही एक रिसीवर की अनुकंपा को अनुकूलित करने के लिए किया जा सकता है।
• में फिल्टर का मुख्य उद्देश्य ट्रांसमीटर संचार के लिए चयनित बैंड को आउटपुट सिग्नल के BW को सीमित करना है।
• बीपीएफ का उपयोग प्रकाशिकी जैसे व्यापक रूप से भी किया जाता है LIDARS , पराबैंगनीकिरण, आदि।
• इस फिल्टर का सबसे अच्छा अनुप्रयोग ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग है, जहाँ बाकी हिस्सों को हटाते समय ध्वनि आवृत्तियों की एक विशिष्ट श्रेणी आवश्यक है।
• ये फ़िल्टर सोनार, उपकरण, चिकित्सा और में लागू होते हैं भूकंप विज्ञान अनुप्रयोग
• ये फ़िल्टर शामिल हैं संचार प्रणाली विभिन्न प्रकार के संकेतों में से एक विशेष संकेत चुनने के लिए।

इसलिए, यह सब के बारे में है बैंड-पास फ़िल्टर सिद्धांत जिसमें काम करने के साथ सर्किट आरेख, बैंडपास फिल्टर के प्रकार और इसके अनुप्रयोग शामिल हैं। उपरोक्त जानकारी से, अंत में हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि इन फिल्टरों के अनुप्रयोगों के अन्य क्षेत्रों में खगोल विज्ञान में शामिल हैं, ये फ़िल्टर डिवाइस में प्रकाश की सीमा के केवल एक ही भाग को अनुमति देते हैं। ये फिल्टर प्रमुख श्रृंखला पर जहां भी सितारों को फिर से खोजने, रेडशिफ्ट्स को पहचानने आदि में मदद कर सकते हैं, यहां आपके लिए एक सवाल है, आदि। एक सक्रिय बैंडपास फ़िल्टर क्या है?