ב עיבוד אות , פילטרים הם סוג אחד של מכשירים המשמשים להתרת רכיבי תדר נדרשים וכן להסרת רכיבי תדר לא רצויים. ניתן להגדיר סינון כי ניתן להפחית את רעש הרקע של ממשק האות על ידי הסרת תדרים מסוימים. ניתן להשתמש במעגל המסנן לאיחוד ה- LPF ו- HPF מאפיינים למסנן יחיד המכונה כמסנן מעבר פס. יש הבדל סוגים של פילטרים זמין כגון אנלוגי / דיגיטלי, פעיל / פסיבי, ליניארי / לא לינארי, משתנה זמן / זמן משתנה. מאמר זה דן בסקירה כללית של מסנן מעבר הפס עם יישומים
מהו מסנן פס מעבר?
ה הגדרת מסנן מעבר הלהקה היא מעגל המאפשר לזרום את האותות בין שני תדרים מסוימים, אם כי מחלק אותות אלה בתדרים אחרים. מסננים אלה זמינים בסוגים שונים של חלק מה- BPF- עיצוב מסנן פס לעבור יכול להיעשות בכוח חיצוני כמו גם פעיל רכיבים כגון מעגלים משולבים, טרנזיסטורים , אשר נקראים בשם מסנן מעבר פס פעיל . באופן דומה, חלק מהפילטרים משתמשים בכל סוג של מקור חשמל וגם פסיבי רכיבים כמו קבלים ומשרנים , אשר נקראים כמסנן פס פס פסיבי.
אלה ניתן להשתמש במסננים במשדרים אלחוטיים וכן ברסיברים. במשדר ניתן להשתמש ב- BPF להגבלת רוחב הפס של אות הפלט לעבר הרמה המינימלית הדרושה והעברת נתונים במהירות ובצורה המועדפת. באופן דומה, במקלט, מסנן זה מאפשר לפענח את האותות בתחום התדרים המועדף, בעוד שהוא מתרחק מאותות בתדרים מיותרים. ניתן למטב את יחס האות לרעש (S / N) של מקלט באמצעות BPF.
מעגל מסנן פס להקה
הדוגמה הטובה ביותר לא מעגל מסנן לעבור פס האם ה מעגל RLC המוצג להלן. ניתן לעצב מסנן זה גם על ידי איחוד LPF ו- HPF. ב- BPF, Bandpass ממחיש סוג של פילטר אחרת הליך של סינון. יש להבדיל מפס פס שמתייחס לחלק האמיתי של הספקטרום המושפע. למסנן מעבר פס אידילי אין רווח והפחתה, כך שהוא פס מעברי ברמה לחלוטין. זה יחליש לחלוטין את כל התדרים מחוץ לרצועת המעבר.
מעגל מסנן פס להקה
מעשית, מסנן מעבר הפס אינו אידיאלי ואינו מחליש כל אחד מהתדרים מחוץ לבחירת התדרים המועדפת באופן מוחלט. במיוחד, יש קטע ממש מחוץ לרצועת המעבר המוצעת בכל מקום שבו התדרים מוחלשים, אולם אינם מושלכים, הנקראים כמו הסרת המסנן, ובדרך כלל, הוא מוגדר ב- dB של הנחתה לכל אוקטבה אחרת בעשור של תדר. באופן כללי, עיצוב המסנן נראה לבנות את ההשקה דק ככל האפשר, ולכן מאפשר למסנן לבצע את התכנון המוצע. לעתים קרובות, ניתן להשיג זאת בהוצאות של אדווה פס פס אחרת אדווה הפס הפס.
הפילטר ניתן להגדיר רוחב פס כ- ההבדל בין התדרים העליונים כמו גם התדרים התחתונים. גורם הצורה הוא שבר רוחב הפס המחושב בשני ערכי הנחתה שונים לקביעת תדר הניתוק, לדוגמה. גורם צורה של 2: 1 ב 20/2 dB פירושו שרוחב הפס המחושב בין תדרים ב 20 dB הנחתה הוא כפול שמחושב בין תדרים בהפחתת 2 dB. BPF אופטיים משמשים בדרך כלל בצילום, כמו גם בעבודות תאורה בתיאטרון. סוגים אלה של פילטרים לוקחים את קווי המתאר של סרט צבעוני בהיר אחרת.
סוגים שונים של מסנני מעבר להקה
הסיווג של פילטר מעבר הפס יכול להיעשות בשני סוגים כגון פילטר פס רחב מסנן מעבר פס פס .
מסנן מעבר רחב של פס
WBF או מסנן פס רחב (WBF) יכול להיווצר על ידי הטלת מעברים נמוכים כמו גם קטעי מעבר גבוהים, שהם בדרך כלל מעגל שונה המיועד לתכנון ופועל פשוטים.
מסנן מעבר רחב של פס
זה מוכר עם מספר מעגלים מעשיים. ניתן ליצור פילטר מעבר פס עם ± 20 dB / עשור באמצעות שני החלקים כמו מעבר נמוך מסדר ראשון וכן ניתן להוריד קטעי מעבר גבוה. באופן דומה, ניתן ליצור מסנן מעבר פס עם ± 40 dB / עשור על ידי חיבור שני פילטרים מסדר שני בסדרה, כלומר מסנן נמוך ומעבר גבוה (HPF). פירוש הדבר שסדר מסנן הפס המעבר (BPF) נשלט לפי סדר ה- מעבר נמוך & מסנני מעבר גבוהים . ה גרף מסנן פס מעבר מוצג להלן.
תגובת תדרים של BPF
מסנן פס מעבר עם ± 20 dB / עשור יכול להיות מורכב מסדר ראשון HPF (מסנן מעבר גבוה) . צו ראשון LPF (מסנן נמוך לעבור) מוצג באיור הבא על ידי תגובת התדר שלו.
מסנן מעבר להקה צרה
באופן כללי, מסנן מעבר פס צר משתמש בכמה פידבקים. זֶה מסנן פס מעבר באמצעות מגבר אופ כפי שמוצג בתרשים המעגל הבא. המאפיינים העיקריים של מסנן זה כוללים בעיקר את הדברים הבאים.
מסנן מעבר להקה צרה
שם אחר של מסנן זה הוא מסנן משוב מרובה מכיוון שהוא כולל שני נתיבי משוב
An מגבר אופ מנוצל במצב ההיפוך
ה תגובת תדרים של מסנן זה מוצג באיור הבא.
תגובת תדרים של NBPF
בדרך כלל, ניתן לבצע את תכנון המסנן לערכים מדויקים של תדר מרכז (fc) ורוחב פס או תדר מרכז ורוחב רוחב. ה רכיבים של מעגל זה ניתן לקבוע על ידי היחסים הבאים. כל אחד מה- C1 ו- C2 קבלים ניתן לקחת ל- C לצורך פשטות חישוב העיצוב.
R1 = Q / 2∏ fc CAf
R2 = Q / 2∏ fc C (2Q2-Af)
R3 = Q / ∏ fc ג
מהמשוואות לעיל, בתדר האמצעי Af מציין את הרווח, כך Af = R3 / 2R1
אבל, האף צריך לספק את ההצהרה הזו שֶׁל<2Q2
ניתן לשנות את ה- fc (תדר המרכז) של מסנני המשוב לכיוון fc תדר חדשני ללא שינוי ברוחב הפס או ברווח. ניתן להשיג זאת רק על ידי שינוי R2 ל- R2 'כך
R2 '= R2 * ( fc / fc )שתיים
מחשבון מסנן פס מעבר
המעגל הבא הוא מעגל המסנן הפסיבי של פס מעבר. על ידי שימוש במעגל זה אנו יכולים לחשב את פילטר מעבר הפסיבי הפסיבי. הנוסחה לפאסיבית מחשבון מסנן פס מעבר מוצג להלן.
מחשבון מסנן פס פס פס
לתדירות ניתוק נמוכה = 1/2 R2C2
לתדירות חתך גבוהה = 1/2 R1C1
באופן דומה, אנו יכולים לחשב עבור BPF פעיל עם היפוך מגבר פעיל, ו- BPF של מגבר אופטימלי שאינו הופך.
יישומי מסנן פס לעבור
היישומים של מסנני פס מעבר כוללים את הדברים הבאים.
- מסננים אלה חלים בהרחבה על משדרים ומקלטים אלחוטיים .
- ניתן להשתמש במסנן זה כדי לייעל את יחס ה- S / N (אות לרעש) כמו גם את החמלה של מקלט.
- המטרה העיקרית של המסנן ב- המשדר זה להגביל את BW של אות הפלט ללהקה שנבחרה לתקשורת.
- BPFs נמצאים בשימוש נרחב גם באופטיקה כגון LIDARS , לייזרים וכו '.
- היישום הטוב ביותר של מסנן זה הוא עיבוד אותות שמע, בכל מקום בו יש צורך בטווח תדרים ספציפי ספציפי אם כי הסרת השאר.
- מסננים אלה ניתנים לשימוש בסונאר, מכשירים, רפואה ו סייסמולוגיה יישומים
- מסננים אלה כוללים מערכות תקשורת לבחירת אות מסוים ממגוון אותות.
לכן, זה הכל בערך תיאוריית מסנני פס מעבר הכוללת, תרשים מעגל עם עבודה, סוגי מסנני מעבר פס ויישומיו. מהמידע לעיל, לבסוף אנו יכולים להסיק כי שדות היישומים האחרים של מסננים אלה כוללים באסטרונומיה, מסננים אלה מאפשרים רק קטע בלבד מטווח האור למכשיר. מסננים אלה יכולים לסייע במציאת מקום בו כוכבים נשענים בסדרה הגדולה, בזיהוי תזוזות אדומות וכו '. הנה שאלה בשבילך, מהו מסנן פס מעבר פעיל?
