فیلتر الکترونیکی

فیلتر الکترونیکی یک مدار الکتریکی است که امکان عبور سیگنال هایی با فرکانس از پیش تعیین شده را فراهم میکند و سایر سیگنالهای فرکانس را حذف میکند. به زبان ساده تر فیلتر الکترونیک مداری است که از آن برای حذف یا عبور محدوده فرکانسی خاص استفاده میشود. هر سیگنال الکتریکی فرکانس خاص خود را دارد.

هدف از انتقال سیگنال دریافت سیگنالهای فرکانس بالا است که این کار در جهت داشتن پهنای باند بیشتر و ارسال یا دریافت حجم زیادی از داده انجام میشود. به همین دلیل بعد از دریافت سیگنال باید آنرا فیلتر کنیم تا سیگنال فرکانس مورد نیاز را دریافت کنیم.

بعنوان مثال ما به سیگنالی با فرکانس 10 مگاهرتز نیاز داریم اما دریافتی ما 20 مگاهرتز بوده، با استفاده از یک مدار فیلتر که سیگنال حداکثر 10 مگاهرتز را میپذیرد میتوانیم به مقدار دلخواه خود دست پیدا کنیم.

اجزای تشکیل دهنده فیلتر الکترونیکی

• خازن (جهت بررسی و خرید خازن کلیک کنید)

• مقاومت (جهت بررسی و خرید مقاومت کلیک کنید)

• سلف (جهت بررسی و خرید سلف کلیک کنید)

• اندوکتاس

کاربرد فیلترهای الکترونیکی

• گیرنده های تلویزیون
• سیستم های تلفن
•  رادیو
•  مدارهای مخابراتی ارسال و دریافت کننده
• آمپلی فایرها ( جهت بررسی و خرید تقویت کننده یا آمپلی فایر کلیک کنید.)
• تنظیم کننده های صدا و حذف نویز

فیلترها در انواع مختلفی وجود دارند که ترکیبی از سلف، خازن، مقاومت و … میباشند. با توجه به نوع عناصر موجود در مدار، فیلترهای الکترونیکی به دو دسته کلی تقسیم میشوند:

• فیلتر فعال یا Active Filter
• فیلتر غیر فعال یا Passive Filter

فیلترهای فعال

مدار فیلترهای فعال از عناصری مانند ترانزیستور، دیود و … ساخته میشوند به عبارتی دارای منبع تغذیه هستند.

دسته بندی:

با توجه به ویژگی های فیلتر سیگنال، فیلترهای فعال به 4 نوع دسته بندی میشوند:

• فیلتر پایین گذر فعال
• فیلتر بالا گذر فعال
• فیلتر عبور باند فعال
• فیلتر رد باند فعال

فیلترهای غیر فعال

فیلترهای غیر فعال یا پسیو قطعات تقویت کننده که قدرت سیگنال را افزایش میدهند مانند ترانزیستور و تقویت کننده را در مدار خود ندارند و فقط المان هایی مثل سلف، خازن و مقاومت را دارند.

هر یک از این قطعات در مدار فیلترهای فعال و غیر فعال کاربرد متفاوتی دارند مثلا اتصال خازن ها در فرکانس های پایین مدار به صورت باز و در فرکانس های بالا دارای اتصال کوتاه هستند. و از همین خاصیت در ساخت فیلترها استفاده میشود.

دسته بندی:

• فیلتر پایین گذر غیرفعال
• فیلتر بالا گذر غیرفعال
• فیلتر عبور باند غیرفعال
• فیلتر رد باند غیرفعال

تفاوت فیلتر فعال و غیر فعال

فعال	غیر فعال
ترکیبی از مقاومت و خازن و بدون سلف	ترکیبی از مقاومت، خازن و سلف
دارای منبع تغذیه خارجی	فاقد منبع تغذیه خارجی
در فرکانس های بالا توسط پهنای باند تقویت کننده های عملیاتی مورد استفاده است	با محدودیت های پهنای باند op-amps محدود نمیشود.

انواع فیلتر الکترونیک

پس میتوان گفت به صورت کلی 4 نوع فیلتر الکترونیکی وجود دارد که عبارتند از :

• فیلتر پایین گذر یا Low Pass Filter
•  فیلتر بالا گذر یا High Pass Filter
• فیلتر میان گذر یا Band Pass Filter
• فیلتر رد باند (میان نگذر) یا Band Stop Filter

پایین گذر

فیلتر پایین گذر مدار فیلتری است که امکان عبور سیگنال های دارای فرکانس پایین را میدهد ( شروع فرکانس از صفر تا فرکانس از پیش تعیین شده)

بالا گذر

این نوع فیلتر امکان عبور سیگنال های دارای فرکانس بالا را از فرکانس قطع از پیش تعیین شده شروع میکند و HighPass  نامیده میشوند.

بعنوان مثال ما سیگنال هایی با فرکانس 50 مگاهرتز داریم اما به سیگنال هایی فراتر از 25 مگاهرتز نیاز داریم پس در نتیجه به فیلتری نیازمندیم که سیگنالهای دارای فرکانس زیر 25 مگاهرتز را رد کند و سیگنال های فراتر از 25 مگاهرتز را مجاز بداند.

پردازش تصویر دیجیتال، کاهش نویز فرکانس های پایین و تقویت کننده سه گانه مدار در سیستم های صوتی، از جمله کاربردهای فیلتر بالا گذر است.

میان گذر

فیلتر میان گذر مدار فیلتری است که امکان عبور سیگنال های دارای فرکانس زیر یک باند مشخص را میدهد و سیگنالهای دارای فرکانس خارج از باند را رد میکند. بعنوان مثال ما سیگنالهای 60 مگاهرتز داریم اما نیازمندی کار ما به سیگنال های 20 تا 30 مگاهرتز است پس فیلتری میخواهیم که باعث عبور سیگنالهای 20-30 مگاهرتزی شود یعنی زیر 20 و بالای 30 را عبور دهد.

فیلتر میان گذر دارای 2 فرکانس قطع یا Cut Off است. از یکی برای حد بالا و دیگری برای حد پایین فرکانس مجاز جهت عبور میباشد. بازه فرکانسی که فیلتر میان گذر اجازه عبور سیگنال میدهد را بعنوان پهنای باند میشناسند.

رد باند

فیلتر رد باند سیگنالهای دارای فرکانس زیر یک باند معین را پس میزند و اجازه عبور سیگنال های دارای فرکانس خارج از باند را میدهد. مثلا ما سیگنالهای 100 مگاهرتز داریم اما به سیگنال های 30-0 و 60-100 مگاهرتز نیاز داریم. فیلتر رد باند سیگنال های دارای فرکانس باند 31-59 مگاهرتز را رد میکند و سیگنالهایی که خارج از 31-59 مگاهرتز هستند اجازه عبور میدهد. در سیستم های مخابراتی از این فیلتر زیاد استفاده میشود.

سخن پایانی

فیلترهای الکتریکی همانطور که از نامشان پیدا است برای حذف اختلالات استفاده میشوند و از تداخل امواج ناخواسته جلوگیری میکنند. جهت دریافت مشاوره و کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با این قطعات و نوع کاربری آن با مشاوران ایران کامپو در تماس باشید.