विद्युत निष्क्रिय फिल्टर. सक्रिय फिल्टर सर्किट ट्रांजिस्टर व्यावहारिक सर्किट पर सक्रिय फिल्टर

आपने अपने जीवन में "फ़िल्टर" शब्द को एक से अधिक बार सुना होगा। जल फ़िल्टर, वायु फ़िल्टर, तेल फ़िल्टर, अंत में "बाज़ार फ़िल्टर करें")। हवा, पानी, तेल और अन्य प्रकार के फिल्टर विदेशी कणों और अशुद्धियों को दूर करते हैं। लेकिन एक इलेक्ट्रिक फ़िल्टर फ़िल्टर क्या करता है? उत्तर सरल है: आवृत्ति.

इलेक्ट्रिक फिल्टर क्या है

इलेक्ट्रिक फिल्टरवांछित स्पेक्ट्रम घटकों (आवृत्तियों) को उजागर करने और/या अवांछित घटकों को दबाने के लिए एक उपकरण है। अन्य आवृत्तियों के लिए जो इसमें शामिल नहीं हैं, फ़िल्टर उनके पूर्ण गायब होने तक एक बड़ा क्षीणन बनाता है।

एक आदर्श फिल्टर की विशेषताओं में कड़ाई से परिभाषित आवृत्ति बैंड को काटना और अन्य आवृत्तियों को तब तक "निचोड़ना" चाहिए जब तक कि वे पूरी तरह से क्षीण न हो जाएं। नीचे एक आदर्श फ़िल्टर का उदाहरण दिया गया है जो एक निश्चित कटऑफ़ आवृत्ति मान तक आवृत्तियों को पास करता है।

व्यवहार में, ऐसे फ़िल्टर को लागू करना असंभव है। फ़िल्टर डिज़ाइन करते समय, वे यथासंभव आदर्श विशेषता के करीब पहुंचने का प्रयास करते हैं। आदर्श फ़िल्टर जितना करीब होगा, वह उतना ही बेहतर ढंग से अपना सिग्नल फ़िल्टरिंग कार्य करेगा।

फ़िल्टर जो केवल निष्क्रिय रेडियो तत्वों पर इकट्ठे होते हैं, जैसे, कहलाते हैं निष्क्रिय फ़िल्टर. ऐसे फ़िल्टर जिनमें एक या अधिक सक्रिय रेडियोतत्व, प्रकार या, होते हैं, कहलाते हैं सक्रिय फ़िल्टर.

अपने लेख में हम निष्क्रिय फिल्टरों को देखेंगे और सबसे सरल फिल्टर से शुरुआत करेंगे, जिसमें एक रेडियो तत्व शामिल होगा।

एकल तत्व फ़िल्टर

जैसा कि आप नाम से समझते हैं, एकल-तत्व फ़िल्टर में एक रेडियो तत्व होता है। यह या तो एक संधारित्र या एक प्रारंभ करनेवाला हो सकता है। कॉइल और कैपेसिटर स्वयं फ़िल्टर नहीं हैं - वे मूलतः केवल रेडियो तत्व हैं। लेकिन लोड के साथ और साथ में, उन्हें पहले से ही फिल्टर माना जा सकता है। यहां सब कुछ सरल है. संधारित्र और कुंडल की प्रतिक्रिया आवृत्ति पर निर्भर करती है। आप लेख में प्रतिक्रिया के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।

एकल-तत्व फ़िल्टर मुख्य रूप से ऑडियो प्रौद्योगिकी में उपयोग किए जाते हैं। फ़िल्टरिंग के लिए, या तो एक कॉइल या कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है, यह इस पर निर्भर करता है कि किन आवृत्तियों को अलग करने की आवश्यकता है। एक उच्च-आवृत्ति स्पीकर (ट्वीटर) के लिए, हम स्पीकर के साथ श्रृंखला में एक संधारित्र जोड़ते हैं, जो उच्च-आवृत्ति सिग्नल को लगभग बिना किसी नुकसान के पारित कर देगा, और कम आवृत्तियों को कम कर देगा।

सबवूफर स्पीकर के लिए, हमें कम आवृत्तियों (एलएफ) को उजागर करने की आवश्यकता है, इसलिए हम सबवूफर के साथ श्रृंखला में एक प्रारंभकर्ता को जोड़ते हैं।

बेशक, एकल रेडियोतत्वों की रेटिंग की गणना की जा सकती है, लेकिन उनका चयन मुख्य रूप से कान से किया जाता है।

उन लोगों के लिए जो परेशान नहीं होना चाहते, मेहनती चीनी ट्वीटर और सबवूफ़र्स के लिए तैयार फ़िल्टर बनाते हैं। यहाँ एक उदाहरण है:

बोर्ड पर हम 3 टर्मिनल ब्लॉक देखते हैं: इनपुट टर्मिनल ब्लॉक (इनपुट), बास के लिए आउटपुट टर्मिनल ब्लॉक (बास) और ट्वीटर के लिए टर्मिनल ब्लॉक (ट्रेबल)।

एल-आकार के फिल्टर

एल-आकार के फिल्टर में दो रेडियो तत्व होते हैं, जिनमें से एक या दो में नॉनलाइनियर आवृत्ति प्रतिक्रिया होती है।

आरसी फिल्टर

मुझे लगता है कि हम उस फ़िल्टर से शुरुआत करेंगे जिसे हम सबसे अच्छी तरह जानते हैं, जिसमें एक अवरोधक और एक संधारित्र शामिल है। इसमें दो संशोधन हैं:

पहली नज़र में, आप सोच सकते हैं कि ये दो समान फ़िल्टर हैं, लेकिन ऐसा नहीं है। यदि आप प्रत्येक फ़िल्टर के लिए आवृत्ति प्रतिक्रिया बनाते हैं तो इसे सत्यापित करना आसान है।

प्रोटियस इस मामले में हमारी मदद करेगा। तो, इस सर्किट के लिए आवृत्ति प्रतिक्रिया

इस तरह दिखेगा:

जैसा कि हम देख सकते हैं, ऐसे फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया कम आवृत्तियों को बिना किसी बाधा के गुजरने की अनुमति देती है, और बढ़ती आवृत्ति के साथ यह उच्च आवृत्तियों को क्षीण कर देती है। इसलिए, ऐसे फ़िल्टर को लो-पास फ़िल्टर (LPF) कहा जाता है।

लेकिन इस श्रृंखला के लिए

आवृत्ति प्रतिक्रिया इस तरह दिखेगी

यहां बिल्कुल उलट है. ऐसा फ़िल्टर कम आवृत्तियों को क्षीण करता है और उच्च आवृत्तियों को पास करता है, यही कारण है कि ऐसे फ़िल्टर को हाई-पास फ़िल्टर (HPF) कहा जाता है।

आवृत्ति प्रतिक्रिया ढलान

दोनों मामलों में आवृत्ति प्रतिक्रिया का ढलान -3 डीबी के लाभ मूल्य, यानी कटऑफ आवृत्ति के अनुरूप बिंदु के बाद 6 डीबी/ऑक्टेव है। 6 डीबी/ऑक्टेव नोटेशन का क्या मतलब है? कटऑफ आवृत्ति से पहले या बाद में, आवृत्ति प्रतिक्रिया का ढलान लगभग सीधी रेखा का रूप ले लेता है, बशर्ते कि ट्रांसमिशन गुणांक मापा जाता है। एक सप्तक आवृत्तियों का दो-से-एक अनुपात है। हमारे उदाहरण में, आवृत्ति प्रतिक्रिया का ढलान 6 डीबी/ऑक्टेव है, जिसका अर्थ है कि जब आवृत्ति दोगुनी हो जाती है, तो हमारी प्रत्यक्ष आवृत्ति प्रतिक्रिया 6 डीबी तक बढ़ जाती है (या गिर जाती है)।

आइए इस उदाहरण को देखें

आइए 1 KHz की आवृत्ति लें। 1 KHz से 2 KHz तक की आवृत्तियों पर, आवृत्ति प्रतिक्रिया में गिरावट 6 dB होगी। 2 KHz से 4 KHz के अंतराल में आवृत्ति प्रतिक्रिया फिर से 6 dB कम हो जाती है, 4 KHz से 8 KHz के अंतराल में यह फिर से 6 dB गिर जाती है, 8 KHz से 16 KHz की आवृत्ति पर आवृत्ति प्रतिक्रिया का क्षीणन हो जाएगा फिर से 6 डीबी हो, इत्यादि। इसलिए, आवृत्ति प्रतिक्रिया ढलान 6 डीबी/ऑक्टेव है। dB/decade जैसी कोई चीज़ भी होती है। इसका उपयोग कम बार किया जाता है और आवृत्तियों के बीच 10 गुना का अंतर दर्शाता है। डीबी/दशक कैसे खोजें, यह लेख में पाया जा सकता है।

प्रत्यक्ष आवृत्ति प्रतिक्रिया का ढलान जितना तेज़ होगा, फ़िल्टर के चयनात्मक गुण उतने ही बेहतर होंगे:

24 डीबी/ऑक्टेव की ढलान विशेषता वाला एक फिल्टर स्पष्ट रूप से 6 डीबी/ऑक्टेव की ढलान विशेषता वाले फिल्टर से बेहतर होगा, क्योंकि यह आदर्श के करीब हो जाता है।

आरएल फिल्टर

संधारित्र को प्रारंभकर्ता से क्यों नहीं बदला जाता? हमें फिर से दो प्रकार के फ़िल्टर मिलते हैं:

इस फ़िल्टर के लिए

आवृत्ति प्रतिक्रिया निम्नलिखित रूप लेती है:

हमें वही लो-पास फ़िल्टर मिला

और ऐसी श्रृंखला के लिए

आवृत्ति प्रतिक्रिया यह रूप लेगी

वही हाई-पास फ़िल्टर

आरसी और आरएल फिल्टर कहलाते हैं प्रथम क्रम फ़िल्टरऔर वे कटऑफ आवृत्ति के बाद 6 डीबी/ऑक्टेव की आवृत्ति प्रतिक्रिया ढलान प्रदान करते हैं।

एलसी फ़िल्टर

यदि आप अवरोधक को संधारित्र से बदल दें तो क्या होगा? कुल मिलाकर, हमारे पास सर्किट में दो रेडियो तत्व हैं, जिनकी प्रतिक्रिया आवृत्ति पर निर्भर करती है। यहाँ भी दो विकल्प हैं:

आइए इस फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को देखें

जैसा कि आपने देखा होगा, निम्न आवृत्ति क्षेत्र में इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया सबसे सपाट होती है और स्पाइक के साथ समाप्त होती है। वह आया भी कहां से? न केवल सर्किट को निष्क्रिय रेडियो तत्वों से इकट्ठा किया जाता है, बल्कि यह स्पाइक के क्षेत्र में वोल्टेज सिग्नल को भी बढ़ाता है!? परन्तु आनन्द मत मनाओ। यह वोल्टेज से बढ़ता है, शक्ति से नहीं। तथ्य यह है कि हमें मिला, जैसा कि आपको याद है, अनुनाद आवृत्ति पर एक वोल्टेज अनुनाद है। वोल्टेज अनुनाद के साथ, कुंडल पर वोल्टेज संधारित्र पर वोल्टेज के बराबर होता है।

लेकिन यह बिलकुल भी नहीं है। यह वोल्टेज श्रृंखला टैंक पर लागू वोल्टेज से Q गुना अधिक है। Q क्या है? यह । इस स्पाइक से आपको भ्रमित नहीं होना चाहिए, क्योंकि शिखर की ऊंचाई गुणवत्ता कारक पर निर्भर करती है, जो वास्तविक सर्किट में एक छोटा मूल्य है। यह सर्किट इस तथ्य के लिए भी उल्लेखनीय है कि इसकी विशेषता ढलान 12 डीबी/ऑक्टेव है, जो आरसी और आरएल फिल्टर की तुलना में दो गुना बेहतर है। वैसे, भले ही अधिकतम आयाम 0 डीबी के मान से अधिक हो, फिर भी हम पासबैंड को -3 डीबी के स्तर पर निर्धारित करते हैं। ये भी नहीं भूलना चाहिए.

यही बात हाई-पास फिल्टर पर भी लागू होती है।

जैसा कि मैंने पहले ही कहा, एलसी फ़िल्टर पहले से ही कॉल किए गए हैं दूसरे क्रम के फ़िल्टरऔर वे 12 डीबी/ऑक्टेव की आवृत्ति प्रतिक्रिया ढलान प्रदान करते हैं।

जटिल फिल्टर

यदि आप दो प्रथम-क्रम फ़िल्टर को एक के बाद एक कनेक्ट करते हैं तो क्या होता है? अजीब बात है, इसका परिणाम दूसरे क्रम का फ़िल्टर होगा।

इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया तीव्र होगी, अर्थात 12 डीबी/ऑक्टेव, जो दूसरे क्रम के फिल्टर के लिए विशिष्ट है। अनुमान लगाएं कि तीसरे क्रम के फ़िल्टर का ढलान क्या होगा ;-)? यह सही है, 6 डीबी/ऑक्टेव जोड़ें और 18 डीबी/ऑक्टेव प्राप्त करें। तदनुसार, चौथे क्रम के फिल्टर के लिए आवृत्ति प्रतिक्रिया ढलान पहले से ही 24 डीबी/ऑक्टेव आदि होगा। अर्थात्, हम जितने अधिक लिंक जोड़ेंगे, आवृत्ति प्रतिक्रिया का ढलान उतना ही तेज़ होगा और फ़िल्टर विशेषताएँ उतनी ही बेहतर होंगी। यह सब सच है, लेकिन आप भूल गए कि प्रत्येक अगला चरण सिग्नल को कमजोर करने में योगदान देता है।

उपरोक्त आरेखों में, हमने जनरेटर के आंतरिक प्रतिरोध के बिना और लोड के बिना फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया का निर्माण किया। अर्थात्, इस मामले में, फ़िल्टर आउटपुट पर प्रतिरोध अनंत है। इसका मतलब यह है कि यह सुनिश्चित करना उचित है कि प्रत्येक अगले चरण में पिछले चरण की तुलना में काफी अधिक इनपुट प्रतिबाधा हो। वर्तमान में, कैस्केडिंग लिंक पहले से ही गुमनामी में डूब गए हैं और अब वे सक्रिय फिल्टर का उपयोग करते हैं जो ऑप-एम्प्स पर बनाए जाते हैं।

Aliexpress से फ़िल्टर का विश्लेषण

आपको पिछले विचार को समझने के लिए, हम अपने संकीर्ण दृष्टि वाले भाइयों के एक सरल उदाहरण का विश्लेषण करेंगे। Aliexpress विभिन्न सबवूफ़र फ़िल्टर बेचता है। आइए उनमें से एक पर विचार करें।

जैसा कि आपने देखा, फ़िल्टर विशेषताएँ इस पर लिखी हुई हैं: इस प्रकार का फ़िल्टर 300-वाट सबवूफर के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसकी विशेषता ढलान 12 डीबी/ऑक्टेव है। यदि आप 4 ओम के कॉइल प्रतिरोध के साथ एक सबवूफर को फिल्टर आउटपुट से जोड़ते हैं, तो कटऑफ आवृत्ति 150 हर्ट्ज होगी। यदि सबवूफर कॉइल का प्रतिरोध 8 ओम है, तो कटऑफ आवृत्ति 300 हर्ट्ज होगी।

पूर्ण चायदानी के लिए, विक्रेता ने उत्पाद विवरण में एक आरेख भी प्रदान किया। वह इस तरह दिखती है:

अक्सर आप सीधे स्पीकर पर डीसी कॉइल प्रतिरोध मान देख सकते हैं: 2 Ω, 4 Ω, 8 Ω। कम अक्सर 16 Ω. संख्याओं के बाद Ω प्रतीक ओम को इंगित करता है। यह भी याद रखें कि स्पीकर में कॉइल इंडक्टिव है।

एक प्रारंभकर्ता विभिन्न आवृत्तियों पर कैसे व्यवहार करता है?

जैसा कि आप देख सकते हैं, प्रत्यक्ष धारा पर स्पीकर कॉइल में सक्रिय प्रतिरोध होता है, क्योंकि यह तांबे के तार से घाव होता है। कम आवृत्तियों पर, यह चलन में आता है, जिसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

कहाँ

एक्स एल - कुंडल प्रतिरोध, ओम

P स्थिर है और लगभग 3.14 के बराबर है

एफ - आवृत्ति, हर्ट्ज

एल - अधिष्ठापन, एच

चूंकि सबवूफर को विशेष रूप से कम आवृत्तियों के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसका मतलब है कि उसी कॉइल की प्रतिक्रिया को कॉइल के सक्रिय प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाता है। लेकिन अपने प्रयोग में हम इस पर ध्यान नहीं देंगे, क्योंकि हम अपने काल्पनिक वक्ता के प्रेरण को नहीं जानते हैं। इसलिए, हम सभी प्रायोगिक गणनाओं को एक अच्छी त्रुटि के साथ लेते हैं।

चीनियों के अनुसार, जब स्पीकर फ़िल्टर को 4 ओम से लोड किया जाता है, तो इसकी बैंडविड्थ 150 हर्ट्ज़ तक पहुंच जाएगी। आइए देखें कि क्या यह सच है:

इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया

जैसा कि आप देख सकते हैं, -3 डीबी पर कटऑफ आवृत्ति लगभग 150 हर्ट्ज थी।

हम अपने फ़िल्टर को 8 ओम स्पीकर के साथ लोड करते हैं

कटऑफ आवृत्ति 213 हर्ट्ज थी।

उत्पाद विवरण में कहा गया है कि 8-ओम उप के लिए कटऑफ आवृत्ति 300 हर्ट्ज होगी। मुझे लगता है कि आप चीनियों पर भरोसा कर सकते हैं, क्योंकि, सबसे पहले, सभी डेटा अनुमानित हैं, और दूसरी बात, कार्यक्रमों में सिमुलेशन वास्तविकता से बहुत दूर है। लेकिन वह अनुभव का सार नहीं था. जैसा कि हम आवृत्ति प्रतिक्रिया में देखते हैं, उच्च मूल्य के प्रतिरोध के साथ फ़िल्टर को लोड करने पर, कटऑफ आवृत्ति ऊपर की ओर बढ़ जाती है। फ़िल्टर डिज़ाइन करते समय इसे भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।

बैंडपास फिल्टर

पिछले लेख में हमने बैंडपास फ़िल्टर का एक उदाहरण देखा था

इस फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया इस तरह दिखती है।

ऐसे फिल्टर की ख़ासियत यह है कि उनमें दो कटऑफ आवृत्तियाँ होती हैं। वे -3 डीबी के स्तर पर या ट्रांसमिशन गुणांक के अधिकतम मूल्य से 0.707 के स्तर पर, या अधिक सटीक रूप से K u max /√2 पर भी निर्धारित किए जाते हैं।

बैंडपास गुंजयमान फिल्टर

यदि हमें कुछ संकीर्ण आवृत्ति बैंड का चयन करने की आवश्यकता है, तो इसके लिए एलसी अनुनाद फिल्टर का उपयोग किया जाता है। इन्हें अक्सर चयनात्मक भी कहा जाता है। आइए उनके एक प्रतिनिधि पर नजर डालें।

रोकनेवाला आर के साथ संयोजन में एलसी सर्किट बनता है। एक कुंडल और एक संधारित्र एक जोड़ी में एक वोल्टेज बनाते हैं जिसकी अनुनाद आवृत्ति पर बहुत अधिक प्रतिबाधा होगी, जिसे लोकप्रिय रूप से खुले सर्किट के रूप में जाना जाता है। परिणामस्वरूप, अनुनाद पर सर्किट के आउटपुट पर इनपुट वोल्टेज का मान होगा, बशर्ते कि हम ऐसे फ़िल्टर के आउटपुट में कोई लोड कनेक्ट न करें।

इस फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया कुछ इस तरह दिखाई देगी:

यदि हम ट्रांसमिशन गुणांक मान को Y अक्ष के साथ लेते हैं, तो आवृत्ति प्रतिक्रिया ग्राफ इस तरह दिखेगा:

0.707 के स्तर पर एक सीधी रेखा बनाएं और ऐसे फ़िल्टर की बैंडविड्थ का अनुमान लगाएं। जैसा कि आप देख सकते हैं, यह बहुत संकीर्ण होगा। गुणवत्ता कारक Q आपको सर्किट की विशेषताओं का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है। गुणवत्ता कारक जितना अधिक होगा, विशेषता उतनी ही तीव्र होगी।

ग्राफ़ से गुणवत्ता कारक कैसे निर्धारित करें? ऐसा करने के लिए, आपको सूत्र का उपयोग करके गुंजयमान आवृत्ति ज्ञात करनी होगी:

कहाँ

एफ 0 सर्किट की गुंजयमान आवृत्ति, हर्ट्ज है

एल - कुंडल अधिष्ठापन, एच

सी - संधारित्र की धारिता, एफ

हम L=1mH और C=1uF को प्रतिस्थापित करते हैं और हमारे सर्किट के लिए 5033 हर्ट्ज की गुंजयमान आवृत्ति प्राप्त करते हैं।

अब हमें अपने फ़िल्टर की बैंडविड्थ निर्धारित करने की आवश्यकता है। यह सामान्य रूप से -3 डीबी के स्तर पर किया जाता है, यदि ऊर्ध्वाधर स्केल है, या 0.707 के स्तर पर, यदि स्केल रैखिक है।

आइए अपनी आवृत्ति प्रतिक्रिया के शीर्ष को बढ़ाएं और दो कटऑफ आवृत्तियों को ढूंढें।

एफ 1 = 4839 हर्ट्ज़

एफ 2 = 5233 हर्ट्ज़

इसलिए, बैंडविड्थ Δf=f 2 – f 1 = 5233-4839=394 हर्ट्ज

खैर, जो कुछ बचा है वह गुणवत्ता कारक ढूंढना है:

क्यू=5033/394=12.77

नॉच फिल्टर

एलसी सर्किट का एक अन्य प्रकार श्रृंखला एलसी सर्किट है।

इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया कुछ इस तरह दिखेगी:

बेशक, इस कमी को म्यू-मेटल स्क्रीन में प्रारंभ करनेवाला रखकर समाप्त किया जा सकता है, लेकिन इससे यह और अधिक महंगा हो जाएगा। डिजाइनर जब भी संभव हो इंडक्टर्स से बचने की कोशिश करते हैं। लेकिन, प्रगति के लिए धन्यवाद, कॉइल्स का उपयोग वर्तमान में ऑप-एम्प्स पर निर्मित सक्रिय फिल्टर में नहीं किया जाता है।

निष्कर्ष

रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में फ़िल्टर के कई अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, दूरसंचार के क्षेत्र में, ऑडियो फ़्रीक्वेंसी रेंज (20 Hz-20 KHz) में बैंडपास फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है। डेटा अधिग्रहण प्रणालियाँ कम-पास फ़िल्टर (एलपीएफ) का उपयोग करती हैं। संगीत उपकरण में, फ़िल्टर शोर को दबाते हैं, संबंधित स्पीकर के लिए आवृत्तियों के एक निश्चित समूह का चयन करते हैं, और ध्वनि को भी बदल सकते हैं। बिजली आपूर्ति प्रणालियों में, फिल्टर का उपयोग अक्सर 50/60 हर्ट्ज मुख्य आवृत्ति के करीब आवृत्तियों को दबाने के लिए किया जाता है। उद्योग में, फिल्टर का उपयोग कोसाइन फाई की भरपाई के लिए किया जाता है और हार्मोनिक फिल्टर के रूप में भी उपयोग किया जाता है।

सारांश

विद्युत फिल्टर का उपयोग एक निश्चित आवृत्ति रेंज को उजागर करने और अनावश्यक आवृत्तियों को कम करने के लिए किया जाता है।

निष्क्रिय रेडियो तत्वों जैसे प्रतिरोधक, इंडक्टर्स और कैपेसिटर पर बने फिल्टर को निष्क्रिय फिल्टर कहा जाता है। ऐसे फ़िल्टर जिनमें एक सक्रिय रेडियो तत्व होता है, जैसे ट्रांजिस्टर या ऑप-एम्प, सक्रिय फ़िल्टर कहलाते हैं।

आवृत्ति प्रतिक्रिया विशेषता में जितनी अधिक गिरावट होगी, फ़िल्टर के चयनात्मक गुण उतने ही बेहतर होंगे।

जेईईआर की भागीदारी के साथ

साइकोएकॉस्टिक्स (वह विज्ञान जो ध्वनि और मनुष्यों पर उसके प्रभाव का अध्ययन करता है) ने स्थापित किया है कि मानव कान 16 से 20,000 हर्ट्ज तक की सीमा में ध्वनि कंपन को समझने में सक्षम है। इस तथ्य के बावजूद कि सीमा 16-20 हर्ट्ज (कम आवृत्तियों) है, इसे अब कान से नहीं, बल्कि स्पर्श के अंगों द्वारा माना जाता है।

कई संगीत प्रेमियों को इस तथ्य का सामना करना पड़ता है कि आपूर्ति किए गए अधिकांश स्पीकर सिस्टम उनकी आवश्यकताओं को पूरी तरह से संतुष्ट नहीं करते हैं। हमेशा छोटी खामियां, अप्रिय बारीकियां आदि होती हैं, जो आपको स्पीकर और एम्पलीफायरों को अपने हाथों से इकट्ठा करने के लिए प्रोत्साहित करती हैं।

सबवूफर को असेंबल करने के अन्य कारण भी हो सकते हैं (पेशेवर रुचि, शौक, आदि)।

सबवूफर (अंग्रेजी "सबवूफर" से) एक कम आवृत्ति वाला स्पीकर है जो 5-200 हर्ट्ज (डिज़ाइन और मॉडल के प्रकार के आधार पर) की सीमा में ध्वनि कंपन को पुन: उत्पन्न कर सकता है। यह निष्क्रिय हो सकता है (एक अलग एम्पलीफायर से आउटपुट सिग्नल का उपयोग करता है) या सक्रिय (अंतर्निहित सिग्नल एम्पलीफायर से लैस)।

बदले में, कम आवृत्तियों (बास) को तीन मुख्य उपप्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

• अपर (अंग्रेज़ी:UpperBass)- 80 से 150-200 हर्ट्ज़ तक।
• औसत (इंग्लैंड मिडबैस / मिडबैस) - 40 से 80 हर्ट्ज तक।
• डीप या सब-बास (इंग्लैंड सबबास) - 40 हर्ट्ज से नीचे सब कुछ।

फ़्रीक्वेंसी फ़िल्टर का उपयोग सक्रिय और निष्क्रिय दोनों सबवूफ़र्स के लिए किया जाता है।

सक्रिय वूफर के फायदे इस प्रकार हैं:

• सक्रिय सबवूफर एम्पलीफायर स्पीकर सिस्टम को अतिरिक्त रूप से लोड नहीं करता है (क्योंकि यह अलग से संचालित होता है)।
• इनपुट सिग्नल को फ़िल्टर किया जा सकता है (उच्च आवृत्तियों के पुनरुत्पादन से बाहरी शोर को बाहर रखा गया है, डिवाइस का संचालन केवल उस सीमा पर केंद्रित है जिसमें स्पीकर कंपन संचरण की सर्वोत्तम गुणवत्ता प्रदान करता है)।
• डिज़ाइन के प्रति सही दृष्टिकोण वाले एक एम्पलीफायर को लचीले ढंग से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।
• मूल आवृत्ति स्पेक्ट्रम को कई चैनलों में विभाजित किया जा सकता है, जिन पर अलग-अलग काम किया जा सकता है - कम आवृत्तियों (सबवूफर तक), मध्यम, उच्च और कभी-कभी अल्ट्रा-उच्च आवृत्तियों।

कम आवृत्तियों के लिए फ़िल्टर के प्रकार (एलएफ)

कार्यान्वयन द्वारा

• एनालॉग सर्किट.
• डिजिटल उपकरण।
• सॉफ़्टवेयर फ़िल्टर.

प्रकार

• सबवूफर के लिए सक्रिय फ़िल्टर(तथाकथित क्रॉसओवर, किसी भी सक्रिय फ़िल्टर का एक अनिवार्य गुण - एक अतिरिक्त शक्ति स्रोत)
• निष्क्रिय फिल्टर (निष्क्रिय सबवूफर के लिए ऐसा फिल्टर सिग्नल को प्रवर्धित किए बिना किसी दी गई सीमा में केवल आवश्यक कम आवृत्तियों को फ़िल्टर करता है)।

गिरावट की तीव्रता के अनुसार

• प्रथम क्रम (6 डीबी/ऑक्टेव)
• दूसरा क्रम (12 डीबी/ऑक्टेव)
• तीसरा क्रम (18 डीबी/ऑक्टेव)
• चौथा क्रम (24 डीबी/ऑक्टेव)

फ़िल्टर की मुख्य विशेषताएं:

• बैंडविड्थ (पारित आवृत्तियों की सीमा)।
• स्टॉपबैंड (महत्वपूर्ण सिग्नल दमन की सीमा)।
• कटऑफ आवृत्ति (पास और स्टॉप बैंड के बीच संक्रमण गैर-रैखिक रूप से होता है। जिस आवृत्ति पर प्रेषित सिग्नल 3 डीबी द्वारा क्षीण होता है उसे कटऑफ आवृत्ति कहा जाता है)।

ध्वनिक सिग्नल फ़िल्टर के मूल्यांकन के लिए अतिरिक्त पैरामीटर:

• एएचएफ गिरावट का ढलान (सिग्नल की आयाम-आवृत्ति विशेषताएँ)।
• पासबैंड में असमानता.
• गुंजयमान आवृत्ति।
• अच्छी गुणवत्ता।

इलेक्ट्रॉनिक संकेतों के रैखिक फिल्टर आवृत्ति प्रतिक्रिया वक्र (संकेतकों की निर्भरता) के प्रकार में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

ऐसे फ़िल्टर की किस्मों का नाम अक्सर उन वैज्ञानिकों के नाम पर रखा जाता है जिन्होंने इन पैटर्न की पहचान की थी:

• बटरवर्थ फ़िल्टर (पासबैंड में चिकनी आवृत्ति प्रतिक्रिया),
• बेसेल फ़िल्टर (एक सहज समूह विलंब की विशेषता),
• चेबीशेव फ़िल्टर (आवृत्ति प्रतिक्रिया में भारी गिरावट),
• अण्डाकार फिल्टर (पास और दमन बैंड में आवृत्ति प्रतिक्रिया तरंग),

और दूसरे।

सबवूफर के लिए सबसे सरल लो-पास फिल्टरदूसरा क्रम इस तरह दिखता है: स्पीकर से श्रृंखला में जुड़ा एक इंडक्शन (कॉइल) और समानांतर में एक कैपेसिटेंस (कैपेसिटर)। यह तथाकथित एलसी फ़िल्टर है (एल विद्युत सर्किट पर अधिष्ठापन के लिए पदनाम है, और सी कैपेसिटेंस के लिए है)।

संचालन सिद्धांत इस प्रकार है:

1. आगमनात्मक प्रतिरोध सीधे आवृत्ति के समानुपाती होता है और इसलिए कुंडल कम आवृत्तियों से गुजरती है और उच्च आवृत्तियों को अवरुद्ध करती है (आवृत्ति जितनी अधिक होगी, आगमनात्मक प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा)।
2. कैपेसिटेंस प्रतिरोध सिग्नल आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है और इसलिए स्पीकर इनपुट पर उच्च आवृत्ति दोलन क्षीण हो जाते हैं।

इस प्रकार का फ़िल्टर निष्क्रिय होता है. सक्रिय फ़िल्टर लागू करना अधिक कठिन है।

अपने हाथों से सबवूफर के लिए एक सरल फ़िल्टर कैसे बनाएं

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, डिज़ाइन में सबसे सरल निष्क्रिय फ़िल्टर हैं। उनमें केवल कुछ तत्व होते हैं (संख्या आवश्यक फ़िल्टर क्रम पर निर्भर करती है)।

आप ऑनलाइन तैयार सर्किट का उपयोग करके या आवश्यक विशेषताओं की विस्तृत गणना के बाद व्यक्तिगत मापदंडों का उपयोग करके अपना स्वयं का कम-पास फ़िल्टर इकट्ठा कर सकते हैं (सुविधा के लिए, आप विभिन्न ऑर्डर के फ़िल्टर के लिए विशेष कैलकुलेटर पा सकते हैं, जिसके साथ आप जल्दी से मापदंडों की गणना कर सकते हैं) घटक तत्व - कॉइल, कैपेसिटर, आदि)।

सक्रिय फ़िल्टर (क्रॉसओवर) के लिए, आप विशेष सॉफ़्टवेयर का उपयोग कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, "क्रॉसओवर एलिमेंट्स कैलकुलेटर"।

कुछ मामलों में, सर्किट को डिज़ाइन करते समय फ़िल्टर योजक की आवश्यकता हो सकती है।

यहां, दोनों ध्वनि चैनल (स्टीरियो), उदाहरण के लिए, एक एम्पलीफायर आदि से आउटपुट के बाद, पहले फ़िल्टर किया जाना चाहिए (केवल कम आवृत्तियों को छोड़कर), और फिर एक योजक का उपयोग करके एक में जोड़ा जाना चाहिए (क्योंकि अक्सर केवल एक सबवूफर स्थापित होता है) . या इसके विपरीत, पहले योग करें और फिर कम आवृत्तियों को फ़िल्टर करें।

उदाहरण के तौर पर, आइए सबसे सरल दूसरे क्रम के निष्क्रिय कम-पास फ़िल्टर को लें।

यदि स्पीकर प्रतिबाधा 4 ओम है, अपेक्षित कटऑफ आवृत्ति 150 हर्ट्ज है, तो बटरवर्थ फ़िल्टरिंग की आवश्यकता होगी।

उच्च और निम्न पास फिल्टर (आरसी और एलसी फिल्टर) की व्यावहारिक गणना

शुभ दोपहर, प्रिय रेडियो शौकीनों!
आज वेबसाइट पर अगले पाठ में हम देखेंगे उच्च और निम्न-पास फिल्टर की गणना के लिए प्रक्रिया.
इस लेख से आप सीखेंगे कि आप न केवल "बाज़ार" को फ़िल्टर कर सकते हैं, बल्कि और भी बहुत कुछ फ़िल्टर कर सकते हैं। और लेख का अध्ययन करने के बाद, स्वतंत्र रूप से आवश्यक गणना करना सीखें, जो विभिन्न उपकरणों को डिजाइन या स्थापित करते समय आपकी मदद करेगा (लेख में बहुत सारे सूत्र हैं, लेकिन यह डरावना नहीं है, वास्तव में, सब कुछ बहुत सरल है ).

सबसे पहले, आइए उन अवधारणाओं को परिभाषित करें "शीर्ष और तल"आवृत्तियाँ ऑडियो इंजीनियरिंग और अवधारणाओं से संबंधित हैं "उच्च और निम्न"आवृत्तियाँ - रेडियो इंजीनियरिंग से संबंधित हैं।

हाई पास फ़िल्टर (आगे एचपीएफ) और फिल्टरकम आवृत्तियाँ (फिर लो-पास फ़िल्टर) कई विद्युत परिपथों में उपयोग किया जाता है और विभिन्न उद्देश्यों को पूरा करता है। उनके उपयोग का एक उल्लेखनीय उदाहरण रंगीन संगीत उपकरण हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप किसी खोज इंजन में "सरल रंगीन संगीत" टाइप करते हैं, तो आप देखेंगे कि खोज परिणामों में एकल ट्रांजिस्टर पर सबसे सरल रंगीन संगीत कितनी बार दिखाया जाता है। स्वाभाविक रूप से, ऐसे डिज़ाइन को रंगीन संगीत कहना बहुत मुश्किल है। यह जानकर कि उच्च और निम्न-पास फ़िल्टर क्या हैं और उनकी गणना कैसे की जाती है, आप स्वयं ऐसे सर्किट को अधिक संपूर्ण रंग-संगीत उपकरण में परिवर्तित कर सकते हैं। सबसे सरल मामला: आप दो समान सर्किट लेते हैं, लेकिन प्रत्येक के सामने एक फिल्टर लगाते हैं। एक ट्रांजिस्टर के सामने एक लो-पास फिल्टर है, और दूसरे के सामने एक हाई-पास फिल्टर है, और आपके पास पहले से ही दो-चैनल रंगीन संगीत है। और यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो आप एक और ट्रांजिस्टर ले सकते हैं और दो फिल्टर (लो-पास फिल्टर और हाई-पास फिल्टर या एक मध्यम आवृत्ति) का उपयोग करके तीसरा चैनल - मध्य-आवृत्ति प्राप्त कर सकते हैं।

फ़िल्टर के बारे में अपनी बातचीत जारी रखने से पहले, आइए उनकी एक बहुत ही महत्वपूर्ण विशेषता पर बात करें - आयाम-आवृत्ति प्रतिक्रिया (आवृत्ति प्रतिक्रिया). यह किस प्रकार का सूचक है?

फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया दिखाता है कि इस फिल्टर से गुजरने वाले सिग्नल का स्तर और आयाम सिग्नल की आवृत्ति के आधार पर कैसे बदलता है.
अर्थात्, फ़िल्टर में प्रवेश करने वाले सिग्नल की एक आवृत्ति पर, आयाम स्तर आउटपुट के समान होता है, और दूसरी आवृत्ति के लिए, फ़िल्टर, सिग्नल का विरोध करते हुए, आने वाले सिग्नल के आयाम को कमजोर कर देता है।

एक और परिभाषा तुरंत सामने आती है: आपूर्ती बंद करने की आवृत्ति.

आपूर्ती बंद करने की आवृत्ति – यह वह आवृत्ति है जिस पर आउटपुट सिग्नल का आयाम इनपुट से 0.7 के बराबर मान तक घट जाता है।
उदाहरण के लिए, यदि 1 वोल्ट के आयाम के साथ 1 kHz की इनपुट सिग्नल आवृत्ति पर, फ़िल्टर आउटपुट पर इनपुट सिग्नल का आयाम 0.7 वोल्ट तक कम हो जाता है, तो 1 kHz की आवृत्ति इस फ़िल्टर की कटऑफ आवृत्ति है।

और अंतिम परिभाषा - फ़िल्टर ढलान .

उच्च और निम्न पास फिल्टर – ये सामान्य विद्युत सर्किट होते हैं जिनमें एक या एक से अधिक तत्व होते हैं जिनकी गैर-रेखीय आवृत्ति प्रतिक्रिया होती है, अर्थात। विभिन्न आवृत्तियों पर अलग-अलग प्रतिरोध होना।

उपरोक्त को सारांशित करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ध्वनि संकेत के संबंध में, फिल्टर सामान्य प्रतिरोध हैं, एकमात्र अंतर यह है कि उनका प्रतिरोध ध्वनि संकेत की आवृत्ति के आधार पर भिन्न होता है। इस प्रतिरोध को कहा जाता हैरिएक्टिवऔर के रूप में दर्शाया गया हैएक्स।

फ़्रिक्वेंसी फ़िल्टर तत्वों से बनाए जाते हैं रिएक्टिवप्रतिरोध - कैपेसिटर और इंडक्टर्स . गणना संधारित्र प्रतिक्रिया नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके किया जा सकता है:

एक्ससी=1/2पीएफसीकहाँ:
एक्स.एस- संधारित्र प्रतिक्रिया;
पी- यह अफ़्रीका में "पाई" भी है;
एफ- आवृत्ति;
साथ- संधारित्र की धारिता.
अर्थात्, संधारित्र की धारिता और सिग्नल की आवृत्ति को जानकर, आप हमेशा यह निर्धारित कर सकते हैं कि किसी विशिष्ट आवृत्ति के लिए संधारित्र का प्रतिरोध क्या है।

ए प्रारंभ करनेवाला प्रतिक्रिया इस सूत्र के साथ:

एक्स एल =2पीएफएलकहाँ:
एक्स्ट्रा लार्ज- प्रारंभ करनेवाला की प्रतिक्रिया;
पी- यह रूस में "पाई" भी है;
एफ- संकेत आवृत्ति;
एल- कुंडल प्रेरण

फ़्रीक्वेंसी फ़िल्टर कई प्रकार में आते हैं:
– एकल तत्व;
– एल आकार;
– टी के आकार का;
– यू आकार;
– बहु-लिंक.

इस लेख में, हम सिद्धांत में गहराई से नहीं उतरेंगे, बल्कि केवल सतही मुद्दों पर विचार करेंगे, और केवल प्रतिरोधों और कैपेसिटर वाले फिल्टर पर विचार करेंगे (हम इंडक्टर्स के साथ फिल्टर को नहीं छूएंगे)।

एकल तत्व फ़िल्टर

- एकल तत्व फ़िल्टर : या संधारित्र(उच्च आवृत्तियों को उजागर करने के लिए), या कुचालक (कम आवृत्तियों को उजागर करने के लिए).

एल-आकार का फ़िल्टर

एल-आकार का फ़िल्टर एक गैर-रेखीय आवृत्ति प्रतिक्रिया वाला एक साधारण वोल्टेज विभक्त है और इसे दो प्रतिरोधों के रूप में दर्शाया जा सकता है:

वोल्टेज डिवाइडर का उपयोग करके, हम इनपुट वोल्टेज को उस स्तर तक कम कर सकते हैं जिसकी हमें आवश्यकता है।
वोल्टेज विभक्त मापदंडों की गणना के लिए सूत्र:

Uin=Uबाहर*(R1+R2)/R2
Uout=Uin*R2/(R1+R2)
Rtot=R1+R2
आर1=उइन*आर2/यूआउट - आर2
आर2=यूआउट*आरटोटल/यूइन

उदाहरण के लिए, हमें दिया गया है:
कुल=10 kOhm,उइन=10 वी, डिवाइडर के आउटपुट पर आपको प्राप्त करने की आवश्यकता है उआउट=7 वी
गणना प्रक्रिया:
1. परिभाषित करें आर2= 7*10000/10= 7000= 7 कोहम
2. परिभाषित करें आर1= 10*7000/7-7000= 3000= 3 कोहम, या R1=Rtot-R2=10-7= 3 kOhm
3. जाँच करें यूआउट=10*7000/(3000+7000)= 7 वी
जिसकी हमें बिल्कुल आवश्यकता थी।
इन सूत्रों का ज्ञान न केवल वांछित आउटपुट वोल्टेज के साथ वोल्टेज डिवाइडर के निर्माण के लिए आवश्यक है, बल्कि निम्न और उच्च-पास फिल्टर की गणना के लिए भी आवश्यक है, जैसा कि आप नीचे देखेंगे।

महत्वपूर्ण!
चूँकि डिवाइडर के आउटपुट से जुड़े लोड का प्रतिरोध आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित करता है, R2 का मान लोड के इनपुट प्रतिरोध से 100 गुना कम होना चाहिए। यदि उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं है, तो यह मान 10 गुना तक कम किया जा सकता है।
यह नियम फ़िल्टर गणना पर भी लागू होता है.

दो प्रतिरोधों पर वोल्टेज विभक्त से फ़िल्टर प्राप्त करने के लिए, इसका उपयोग करें संधारित्र.
जैसा कि तुम्हें पहले से पता है, संधारित्रहै मुक़ाबला. साथ ही, उच्च आवृत्तियों पर इसकी प्रतिक्रिया न्यूनतम होती है, और कम आवृत्तियों पर यह अधिकतम होती है।

प्रतिरोध R1 को संधारित्र से प्रतिस्थापित करते समय (उसी समय, उच्च आवृत्तियों पर करंट इसमें से बिना किसी बाधा के गुजरता है, लेकिन कम आवृत्तियों पर करंट इसमें से नहीं गुजरता है) हमें एक हाई पास फिल्टर मिलता है।
और प्रतिरोध संधारित्र R2 को प्रतिस्थापित करते समय (उसी समय, उच्च आवृत्तियों पर कम प्रतिक्रिया होने पर, संधारित्र उच्च-आवृत्ति धाराओं को जमीन पर धकेल देता है, और कम आवृत्तियों पर इसका प्रतिरोध अधिक होता है और कोई भी धारा इसके माध्यम से नहीं गुजरती है) - लो पास फिल्टर।

जैसा कि मैंने पहले ही कहा, प्रिय रेडियो शौकीनों, हम इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के जंगल में गहराई से नहीं उतरेंगे, अन्यथा हम खो जायेंगे और भूल जायेंगे कि हम किस बारे में बात कर रहे थे। इसलिए, अब हम इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की दुनिया के जटिल अंतर्संबंधों से अलग हो जाएंगे और इस विषय को एक विशेष मामले के रूप में मानेंगे, किसी चीज से बंधा नहीं।
लेकिन चलो जारी रखें. यह सब बुरा नहीं है. शौकिया रेडियो अभ्यास में कम से कम बुनियादी चीजों का ज्ञान एक बड़ी मदद है। खैर, हम फ़िल्टर की सटीक गणना नहीं करेंगे, लेकिन हम एक त्रुटि के साथ इसकी गणना करेंगे। खैर, यह ठीक है, डिवाइस के सेटअप के दौरान हम रेडियो घटकों की आवश्यक रेटिंग का चयन और निर्दिष्ट करेंगे।

एल-आकार के हाई-पास फिल्टर के लिए गणना प्रक्रिया

उपरोक्त उदाहरणों में, फ़िल्टर मापदंडों की गणना इस तथ्य से शुरू होती है कि हम वोल्टेज विभक्त के कुल प्रतिरोध को जानते हैं, लेकिन फ़िल्टर की व्यावहारिक गणना में, पहले प्रतिरोधक R2 के प्रतिरोध को निर्धारित करना संभवतः अधिक सही है। विभक्त, जिसका मान उस लोड के प्रतिरोध से 100 गुना कम होना चाहिए जिससे फ़िल्टर जुड़ा होगा। और आपको यह भी नहीं भूलना चाहिए कि वोल्टेज डिवाइडर भी करंट की खपत करता है, इसलिए अंत में, उनके सही चयन के लिए प्रतिरोधों पर बिजली अपव्यय को निर्धारित करना आवश्यक होगा।

उदाहरण: हमें 2 किलोहर्ट्ज़ की कटऑफ आवृत्ति के साथ एल-आकार के उच्च-पास फ़िल्टर की गणना करने की आवश्यकता है।

दिया गया: रोटोट = 5 कोहम, फ़िल्टर कटऑफ़ आवृत्ति - 2 किलोहर्ट्ज़.
(आप विशिष्ट वोल्टेज ले सकते हैं, लेकिन हमारे मामले में यह कोई भूमिका नहीं निभाता है)।
हम गणना करते हैं:
आर 1 एक्ससी = आर1.
आर2:

आर 1:



Xc=1/2пFC=R1 —> सी=1/2पीएफआर1:
C=1/2пFR1 = 1/2*3.14*2000*1500 =5.3*10 -8 =0.053 µF.
सी=1.16/आर2पीएफ.
6. कटऑफ़ आवृत्ति की जाँच करना पसंदीदा
Fav=1/2пR1C= 1/2*3.14*1500*0.000000053 = 2003 हर्ट्ज।
इस प्रकार, हमने निर्धारित किया कि दिए गए मापदंडों के साथ एक हाई-पास फ़िल्टर बनाया जाए (आरटीओटी = 5 कोहम, एफएवी = 2000 हर्ट्ज) आर2= 3.5 kOhm और क्षमता वाला एक संधारित्र सी = 0.053 µF.
? संदर्भ के लिए:
? 1 μF = 10 -6 F = 0.000 001 F
? 0.1 μF = 10 -7 F = 0.000 000 1 F
? 0.01 µF = 10 -8 एफ = 0.000 000 01 एफ
और इसी तरह…

एल-आकार के कम-पास फ़िल्टर के लिए गणना प्रक्रिया

उदाहरण: हमें 2 kHz की कटऑफ आवृत्ति के साथ एल-आकार के कम पास फिल्टर की गणना करने की आवश्यकता है।

दिया गया: वोल्टेज विभक्त का कुल प्रतिरोध - रोटोट = 5 कोहम, फ़िल्टर कटऑफ़ आवृत्ति - 2 किलोहर्ट्ज़.
हम इनपुट वोल्टेज को 1 और आउटपुट वोल्टेज को 0.7 के रूप में लेते हैं(जैसा कि पिछले मामले में था)।
हम गणना करते हैं:
1. चूँकि हमने प्रतिरोधक के स्थान पर संधारित्र जोड़ा है आर2, फिर संधारित्र की प्रतिक्रिया एक्ससी = आर2.
2. वोल्टेज विभक्त सूत्र का उपयोग करके प्रतिरोध निर्धारित करें आर2:
R2=Uout*Rtot/Uin =0.7*5000/1 = 3500= 3.5 kOhm.
3. रोकनेवाला का प्रतिरोध निर्धारित करें आर 1:
R1=Rtot-R2= 5 – 3.5= 1.5 kOhm.
4. परिकलित प्रतिरोधों पर फ़िल्टर आउटपुट पर आउटपुट वोल्टेज के मान की जाँच करें:
Uout=Uin*R2/(R1+R2) =1*3500/(1500+3500) = 0.7.
5. संधारित्र की धारिता निर्धारित करें, जो सूत्र से प्राप्त होती है: Xc=1/2пFC=R2 —> सी=1/2पीएफआर2:
C=1/2пFR2 = 1/2*3.14*2000*3500 =2.3*10 -8 =0.023 μF.
संधारित्र की धारिता को सूत्र द्वारा भी निर्धारित किया जा सकता है: सी=1/4.66*आर2पीएफ.
6. कटऑफ़ आवृत्ति की जाँच करना पसंदीदासूत्र के अनुसार, जिसे हम उपरोक्त से भी प्राप्त करते हैं:
Fav=1/2пR2C= 1/2*3.14*3500*0.000000023 = 1978 हर्ट्ज।
इस प्रकार, हमने निर्धारित किया कि दिए गए मापदंडों के साथ एक कम-पास फिल्टर का निर्माण किया जाए (आरटीओटी = 5 कोहम, एफएवी = 2000 हर्ट्ज)प्रतिरोध लागू किया जाना चाहिए आर1=1.5 kOhm और क्षमता वाला एक संधारित्र सी = 0.023 µF.

टी-आकार का फ़िल्टर

टी-आकार के उच्च और निम्न पास फिल्टर , ये वही हैं एल-आकार के फिल्टर, जिसमें एक और तत्व जोड़ा गया है। इस प्रकार, उनकी गणना उसी तरह की जाती है जैसे एक वोल्टेज विभक्त जिसमें एक गैर-रेखीय आवृत्ति प्रतिक्रिया वाले दो तत्व होते हैं। और फिर, तीसरे तत्व का प्रतिक्रिया मान परिकलित मान में जोड़ा जाता है। टी-आकार के फिल्टर की गणना करने का एक और कम सटीक तरीका एल-आकार के फिल्टर की गणना के साथ शुरू होता है, जिसके बाद एल-आकार के फिल्टर के "पहले" गणना किए गए तत्व का मूल्य आधा बढ़ जाता है या घट जाता है - दो के बीच "वितरित"। टी-आकार के फिल्टर के तत्व। यदि यह एक संधारित्र है, तो टी-फ़िल्टर में कैपेसिटर की धारिता का मान दोगुना हो जाता है, और यदि यह एक अवरोधक या प्रारंभ करनेवाला है, तो कॉइल के प्रतिरोध या प्रेरकत्व का मान आधा हो जाता है:

यू-आकार का फ़िल्टर

यू-आकार के फिल्टर , ये वही एल-आकार के फिल्टर हैं, जिसमें फ़िल्टर के सामने एक और तत्व जोड़ा जाता है। टी-आकार के फिल्टर के लिए जो कुछ भी लिखा गया था वह यू-आकार वाले फिल्टर के लिए सच है।
जैसा कि टी-आकार के फिल्टर के मामले में, यू-आकार के फिल्टर की गणना करने के लिए, वोल्टेज विभक्त सूत्रों का उपयोग किया जाता है, जिसमें पहले फिल्टर तत्व के अतिरिक्त शंट प्रतिरोध को जोड़ा जाता है। यू-आकार के फिल्टर की गणना करने का एक और कम सटीक तरीका एल-आकार के फिल्टर की गणना के साथ शुरू होता है, जिसके बाद एल-आकार के फिल्टर के "अंतिम" गणना किए गए तत्व का मूल्य आधा बढ़ाया या घटाया जाता है - दो के बीच "वितरित"। यू-आकार के फिल्टर के तत्व। टी-आकार के फ़िल्टर के विपरीत, यदि यह एक संधारित्र है, तो पी-फ़िल्टर में कैपेसिटर के कैपेसिटेंस का मान आधा हो जाता है, और यदि यह एक प्रतिरोधी या प्रारंभ करनेवाला है, तो प्रतिरोध या प्रेरकत्व का मान आधा हो जाता है कॉइल दोगुनी हो गई है.

एक नियम के रूप में, एकल-तत्व फ़िल्टर का उपयोग ध्वनिक प्रणालियों में किया जाता है। उच्च-पास फिल्टर आमतौर पर टी-आकार के बने होते हैं, और कम-पास फिल्टर यू-आकार के होते हैं। मध्य-पास फिल्टर, एक नियम के रूप में, एल-आकार के बने होते हैं, जिसमें दो कैपेसिटर होते हैं।

इस लेख को लिखने के लिए, अन्य चीज़ों के अलावा, साइट से सामग्री का उपयोग किया गया थाwww.meanders.ru,जिसके लेखक और मालिक अलेक्जेंडर मेलनिक हैं, जिसके लिए उन्हें बहुत-बहुत धन्यवाद (मींडर)।

शुभ दिन, प्रिय पाठकों! आज हम एक साधारण लो-पास फिल्टर को असेंबल करने के बारे में बात करेंगे। लेकिन इसकी सादगी के बावजूद, फ़िल्टर की गुणवत्ता स्टोर से खरीदे गए एनालॉग्स से कम नहीं है। तो चलो शुरू हो जाओ!

फ़िल्टर की मुख्य विशेषताएं

• कटऑफ आवृत्ति 300 हर्ट्ज, उच्च आवृत्तियों को काट दिया जाता है;
• आपूर्ति वोल्टेज 9-30 वोल्ट;
• फ़िल्टर 7 mA की खपत करता है।

योजना

फ़िल्टर सर्किट निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:

हिस्सों की सूची:

• डीडी1 - बीए4558;
• वीडी1 - डी814बी;
• सी1, सी2 - 10 µF;
• सी3 - 0.033 µF;
• सी4 - 220 एनएफ;
• सी5 - 100 एनएफ;
• सी6 - 100 µF;
• सी7 - 10 µF;
• सी8 - 100 एनएफ;
• आर1, आर2 - 15 कोहम;
• आर3, आर4 - 100 कोहम;
• आर5 - 47 कोहम;
• आर6, आर7 - 10 कोहम;
• आर8 - 1 कोहम;
• R9 - 100 kOhm - परिवर्तनशील;
• आर10 - 100 कोहम;
• R11 - 2 kOhm.

लो पास फ़िल्टर बनाना

एक वोल्टेज स्थिरीकरण इकाई को रोकनेवाला R11, कैपेसिटर C6 और जेनर डायोड VD1 का उपयोग करके इकट्ठा किया जाता है।

यदि आपूर्ति वोल्टेज 15 वोल्ट से कम है, तो R11 को बाहर रखा जाना चाहिए।
इनपुट सिग्नल योजक को घटकों R1, R2, C1, C2 पर असेंबल किया गया है।

यदि इनपुट पर मोनो सिग्नल की आपूर्ति की जाती है तो इसे बाहर रखा जा सकता है। इस मामले में, सिग्नल स्रोत को सीधे माइक्रोक्रिकिट के दूसरे पिन से जोड़ा जाना चाहिए।
DD1.1 इनपुट सिग्नल को बढ़ाता है, और DD1.2 सीधे फिल्टर को ही असेंबल करता है।

कैपेसिटर C7 आउटपुट सिग्नल को फ़िल्टर करता है, R9, R10, C8 पर ध्वनि नियंत्रण लागू किया जाता है, इसे बाहर भी किया जा सकता है और सिग्नल को C7 के नकारात्मक पैर से हटाया जा सकता है।
हमने सर्किट का पता लगा लिया है, अब मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने की ओर बढ़ते हैं। इसके लिए हमें 2x4 सेमी मापने वाले फाइबरग्लास लैमिनेट की आवश्यकता है।
लो पास फ़िल्टर बोर्ड फ़ाइल:

(डाउनलोड: 420)

सतह को बारीक दाने वाले सैंडपेपर से चमकाएं और अल्कोहल से सतह को चिकना करें। हम इस ड्राइंग को प्रिंट करते हैं और इसे LUT विधि का उपयोग करके टेक्स्टोलाइट में स्थानांतरित करते हैं।

यदि आवश्यक हो तो रास्तों को वार्निश से रंग दें।
अब आपको नक़्क़ाशी के लिए एक घोल तैयार करना चाहिए: साइट्रिक एसिड के 1 भाग को हाइड्रोजन पेरोक्साइड के तीन भागों (क्रमशः 1:3 अनुपात) में घोलें। घोल में एक चुटकी नमक मिलाएं; यह एक उत्प्रेरक है और नक़्क़ाशी प्रक्रिया में शामिल नहीं है।
हम बोर्ड को तैयार घोल में डुबोते हैं। हम इसकी सतह से अतिरिक्त तांबे के घुलने का इंतजार कर रहे हैं। नक़्क़ाशी प्रक्रिया के अंत में, हम अपना बोर्ड निकालते हैं, इसे बहते पानी से धोते हैं और टोनर को एसीटोन से हटा देते हैं।

एक गाइड के रूप में इस फोटो का उपयोग करके घटकों को मिलाएं:

ड्राइंग के पहले संस्करण में, मैंने R4 के लिए छेद नहीं बनाया था, इसलिए मैंने इसे नीचे से टांका लगाया; डाउनलोड दस्तावेज़ में यह दोष समाप्त हो गया है।
बोर्ड के पीछे की तरफ आपको एक जम्पर सोल्डर करना होगा:

सक्रिय फ़िल्टरयुक्त इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर कहलाते हैं आर.सी.-सर्किट, जिसकी मदद से एम्प्लीफायर को कुछ चुनिंदा गुण दिए जाते हैं।

प्रवर्धक तत्वों का उपयोग सक्रिय फिल्टर को निष्क्रिय तत्वों पर आधारित फिल्टर से अलग करता है।

सक्रिय फ़िल्टर के फ़ायदों में मुख्य रूप से शामिल हैं:

फ़िल्टर पासबैंड में पड़े सिग्नल को बढ़ाने की क्षमता;

जैसे निम्न-तकनीकी तत्वों के उपयोग से इनकार करने की क्षमता कुचालक, जिसका उपयोग अभिन्न प्रौद्योगिकी के तरीकों से असंगत है;

स्थापित करने में आसान;

छोटा द्रव्यमान और आयतन, जो बैंडविड्थ पर कमजोर रूप से निर्भर करता है, जो कम-आवृत्ति क्षेत्र में काम करने वाले उपकरणों को विकसित करते समय विशेष रूप से महत्वपूर्ण है;

उच्च-क्रम फिल्टर का निर्माण करते समय कैस्केड समावेशन की सरलता।

हालाँकि, सक्रिय फ़िल्टर के निम्नलिखित नुकसान हैं जो उनके अनुप्रयोग के दायरे को सीमित करते हैं:

बिजली सर्किट में उपयोग करने में असमर्थता, उदाहरण के लिए माध्यमिक बिजली आपूर्ति में फिल्टर के रूप में;

एम्पलीफायर के सक्रिय तत्वों को शक्ति प्रदान करने के उद्देश्य से एक अतिरिक्त ऊर्जा स्रोत का उपयोग करने की आवश्यकता;

आइए विभिन्न आवृत्ति गुणों वाले उपकरण बनाने के लिए आवृत्ति-निर्भर फीडबैक लूप के साथ ऑप-एम्प का उपयोग करने के सामान्य सिद्धांतों पर विचार करें।

निम्न और उच्च पास फ़िल्टर

पहले क्रम की निम्न और उच्च आवृत्तियों के सबसे सरल सक्रिय फिल्टर क्रमशः एकीकृत (आंकड़े 3.13, 3.14) और विभेदित (आंकड़े 3.16, 3.17) एम्पलीफायर हैं। उनमें, मुख्य तत्व जो एम्पलीफायर की आवृत्ति प्रतिक्रिया निर्धारित करता है वह फीडबैक सर्किट में शामिल एक संधारित्र है।

सबसे सरल फ़िल्टर के स्थानांतरण कार्य हैं प्रथम क्रम समीकरण, इसीलिए फ़िल्टर कहा जाता है प्रथम क्रम फ़िल्टर. प्रथम-क्रम फिल्टर के लिए पासबैंड के बाहर लॉगरिदमिक आवृत्ति प्रतिक्रिया (एलएएफसी) का ढलान केवल -20 डीबी/डेसी है, जो खराब चयनात्मक गुणों को इंगित करता हैऐसे फिल्टर.

चयनात्मकता में सुधार करने के लिए, या तो अतिरिक्त परिचय देकर फ़िल्टर स्थानांतरण फ़ंक्शन के क्रम को बढ़ाना आवश्यक है आर.सी.-सर्किट, या क्रमिक रूप से कई समान सक्रिय फ़िल्टर कनेक्ट करें।

व्यवहार में, फीडबैक सर्किट वाले ऑप-एम्प्स को अक्सर फिल्टर के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसके संचालन को दूसरे क्रम के समीकरणों द्वारा वर्णित किया जाता है। यदि सिस्टम की चयनात्मकता को बढ़ाना आवश्यक है, तो कई दूसरे क्रम के फिल्टर शामिल किए गए हैं क्रमिक रूप से(उदाहरण के लिए, चौथे क्रम के कम-पास फिल्टर को प्राप्त करने के लिए, दो दूसरे क्रम के कम-पास फिल्टर को क्रमिक रूप से जोड़ा जाता है, छठे क्रम के कम-पास फिल्टर को प्राप्त करने के लिए, तीन दूसरे क्रम के कम-पास फिल्टर को श्रृंखला में जोड़ा जाता है। , वगैरह।)।

दूसरे क्रम की निम्न और उच्च आवृत्तियों के सक्रिय फ़िल्टर चित्र 3.28 में दिखाए गए हैं, ए, बी।उनके लिए, अवरोधक और संधारित्र मूल्यों के उचित चयन के साथ, पासबैंड के बाहर एलएफसी गिरावट 40 डीबी/डेसी है। इसके अलावा, जैसा कि चित्र 3.28 से देखा जा सकता है, कम-पास फिल्टर से उच्च-पास फिल्टर में संक्रमण प्रतिरोधों को कैपेसिटर के साथ बदलकर किया जाता है, और इसके विपरीत।

ए बी

चित्र 3.28 - लो-पास फ़िल्टर ( ए) और हाई-पास फ़िल्टर ( बी) एक परिचालन एम्पलीफायर पर दूसरा आदेश

दूसरे क्रम के कम-पास फ़िल्टर के स्थानांतरण फ़ंक्शन को अभिव्यक्ति द्वारा वर्णित किया गया है

और दूसरे क्रम का हाई-पास फ़िल्टर - अभिव्यक्ति द्वारा

दूसरे क्रम के फिल्टर की कटऑफ आवृत्तियाँ क्रमशः बराबर हैं:

; (3.40)

. (3.41)

हाल ही में, वोल्टेज अनुयायियों पर लागू सक्रिय कम-पास फिल्टर और दूसरे क्रम के उच्च-पास फिल्टर व्यापक हो गए हैं (पासबैंड के भीतर ऐसे फिल्टर के लिए वोल्टेज लाभ का अधिकतम मूल्य 1 है)। इन फिल्टरों के सर्किट चित्र 3.29 में दिखाए गए हैं, ए(एलपीएफ) और 3.29, बी(एचपीएफ)।

ए बी

चित्र 3.29 - लो-पास फ़िल्टर ( ए) और हाई-पास फ़िल्टर ( बी) वोल्टेज अनुयायियों पर दूसरा क्रम

रिपीटर्स के आधार पर फ़िल्टर तत्वों की गणना का क्रम इस प्रकार है:

ए) ग्राफ़ (चित्र 3.30) का उपयोग करके, उपयुक्त फ़िल्टर विशेषता का चयन करें (आवश्यक चयनात्मकता को ध्यान में रखते हुए) और वांछित क्षीणन प्राप्त करने के लिए आवश्यक ध्रुवों की संख्या निर्धारित करें;

बी) पुनरावर्तक सर्किट से एक उपयुक्त फिल्टर सर्किट का चयन करें (चित्र 3.29);

ग) तालिका 3.2 में डेटा का उपयोग करके, फ़िल्टर तत्वों के मापदंडों की आवश्यक पुनर्गणना करें।

तालिका 3.2 फिल्टर पोल की संख्या के आधार पर पुनरावर्तक सर्किट के लिए कैपेसिटेंस मान (फैराड में) देती है। इस मामले में, एक फ़िल्टर प्राप्त करने के लिए, उदाहरण के लिए, चौथा क्रम, दो समान रिपीटर्स के कैस्केड कनेक्शन का उपयोग किया जाता है, लेकिन पहले कैस्केड के तत्वों की गणना दो ध्रुवों वाले फ़िल्टर के लिए की जाती है, और दूसरे कैस्केड के तत्वों की गणना की जाती है जहां तक ​​चार ध्रुवों वाले फिल्टर की बात है।

चित्र 3.30 - कम-पास फिल्टर (बाएं) और उच्च-पास फिल्टर (दाएं) बटरवर्थ की आयाम-आवृत्ति विशेषताएँ

तालिका 3.2 - संधारित्र मान (फैराड)

खम्भों की संख्या	बेसेल फ़िल्टर	बटरवर्थ फ़िल्टर
सी 1	साथ 2	सी 1	साथ 2
	0,9066	0,6799	1,414	0,7071
	0,7351 1,0120	0,6746 0,3900	1,082 2,613	0,9241 0,3825
	0,6352 0,7225 1,0730	0,6098 0,4835 0,2561	1,035 1,414 3,863	0,9660 0,7071 0,2588
	0,5673 0,6090 0,7257 1,1160	0,5539 0,4861 0,3590 0,1857	1,091 1,202 1,800 5,125	0,9809 0,8313 0,5557 0,1950
	0,5172 0,5412 0,5999 0,7326 1,1510	0,5092 0,4682 0,3896 0,2792 0,1437	1,012 1,122 1,414 2,202 6,389	0,9874 0,8908 0,7071 0,4540 0,1563

चित्र 3.31 कटऑफ आवृत्ति के साथ दो-पोल लो-पास फिल्टर (बाएं) और बटरवर्थ हाई-पास फिल्टर (दाएं) के उदाहरण का उपयोग करके रिपीटर्स का उपयोग करके फिल्टर सर्किट की गणना करने की प्रक्रिया दिखाता है। एफ में= 1 किलोहर्ट्ज़.

लो-पास फ़िल्टर सर्किट के लिए तालिका 3.2 से लिए गए घटक मान 1 ओम के अवरोधक प्रतिरोध और फैराड में संधारित्र क्षमता के साथ 1 रेड/एस की आवृत्ति के लिए सामान्यीकृत हैं। फ़िल्टर कैपेसिटर की कैपेसिटेंस को रेडियंस (2 पी) में कटऑफ आवृत्ति द्वारा तालिका से ली गई कैपेसिटेंस मानों को विभाजित करके आवृत्ति द्वारा पुनर्गणना की जाती है एफ में). फ़िल्टर घटकों की पुनर्गणना प्रतिरोध मानों को एक उपयुक्त गुणांक (उदाहरण के लिए, 10 4) से गुणा करके और कैपेसिटेंस मानों को उसी गुणांक से विभाजित करके की जाती है। परिणामस्वरूप, हमें निम्न-पास फ़िल्टर तत्वों के मापदंडों के लिए निम्नलिखित मान प्राप्त होते हैं: साथ 1 = 0.0225 µF, साथ 2 = 0.0112 µF, आर 1 = आर 2 = 10 कोहम.

हाई-पास फ़िल्टर सर्किट के लिए तालिका 3.2 से लिए गए घटक मानों को 1 एफ की संधारित्र क्षमता और ओम में अवरोधक प्रतिरोध, कैपेसिटेंस मानों के व्युत्क्रम के साथ 1 रेड/एस की आवृत्ति के लिए सामान्यीकृत किया जाता है। फ़िल्टर कैपेसिटर की कैपेसिटेंस को रेडियन (2 पी) में कटऑफ आवृत्ति द्वारा कैपेसिटेंस मानों को विभाजित करके आवृत्ति द्वारा पुनर्गणना की जाती है एफ एन). फ़िल्टर घटकों की पुनर्गणना प्रतिरोध मानों को एक उपयुक्त गुणांक (उदाहरण के लिए, 14.1 10 3) से गुणा करके और कैपेसिटेंस मानों को उसी गुणांक से विभाजित करके की जाती है। परिणामस्वरूप, हमें हाई-पास फ़िल्टर तत्वों के मापदंडों के लिए निम्नलिखित मान प्राप्त होते हैं: साथ 1 = साथ 2 = 0.0113 µF, आर 1 = 10 कोहम, आर 2 = 20 कोहम.

बैंडपास और नॉच फिल्टर

सरल बंदपास छननीलो-पास और हाई-पास फिल्टर (जैसे, इंटीग्रेटर और डिफरेंशियल) को मिलाकर प्राप्त किया जा सकता है। ऐसे सर्किट का एक उदाहरण चित्र 3.32 में दिखाया गया है, ए, और इसकी लघुगणकीय आवृत्ति प्रतिक्रिया चित्र 3.32 में है, बी.

फ़िल्टर कटऑफ आवृत्तियों को अभिव्यक्तियों से निर्धारित किया जाता है:

चित्र 3.31 - कम-पास फिल्टर (बाएं) और उच्च-पास फिल्टर (दाएं) की गणना का क्रम

माप प्रौद्योगिकी और सिग्नल प्रोसेसिंग प्रौद्योगिकी के लिए, तीन प्रकार के पीएफ सर्किट रुचिकर हैं:

- मल्टी-लूप फीडबैक फ़िल्टर- 10 तक के गुणवत्ता कारकों के लिए उपयोग किया जाता है और यह अन्य सर्किटों से अनुकूल रूप से भिन्न होता है क्योंकि इसमें केवल एक परिचालन एम्पलीफायर होता है;

- बाइक्वाड गुंजयमान यंत्र- एक अधिक जटिल विद्युत फिल्टर है, जो तीन ऑप-एम्प पर किया जाता है और 200 तक का गुणवत्ता कारक प्रदान करता है;

- स्विच किया गया फ़िल्टर- नैरो-बैंड सिग्नल के चयन के लिए आवश्यक 1000 तक का गुणवत्ता कारक प्रदान करता है।

ए

चित्र 3.32 - बैंडपास फिल्टर का सर्किट और लॉगरिदमिक आवृत्ति प्रतिक्रिया

गुणवत्ता कारक क्यूसभी मामलों में निम्नलिखित संबंध द्वारा निर्धारित किया जाता है

कहाँ एफ 0 - पासबैंड की औसत आवृत्ति;

डी एफ- -3 डीबी पर बैंडविड्थ (अर्थात् 0.707 पर)। के यू अधिकतम).

विभिन्न मानों के लिए बैंडपास फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया क्यूचित्र 3.33 में दिखाया गया है।

चित्र 3.33 - विभिन्न क्यू मानों पर बैंडपास फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया

चित्र 3.34 मल्टी-लूप फीडबैक (एमएफएमओएस) के साथ एक बैंडपास फिल्टर का सर्किट और इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया का प्रकार दिखाता है।

चित्र 3.34 - मल्टी-लूप फीडबैक के साथ बैंडपास फ़िल्टर

अवरोधक मान आर 1, आर2और आर3दी गई संधारित्र क्षमता पर पीएफएमओएस साथ= 1 µF, आवश्यक गुणवत्ता कारक को ध्यान में रखते हुए चुना गया क्यूऔर मध्य आवृत्ति एफ 0 सूत्रों द्वारा:

, (3.46)

अधिकतम फ़िल्टर स्थिरता प्राप्त करने के लिए, आवृत्ति पर एकता लाभ के लिए गणना की जाती है एफ 0 .

दूसरा क्रम बैंडपास फ़िल्टरचित्र 3.45 में दर्शाई गई योजना के अनुसार किया जा सकता है।

चित्र 3.45 - दूसरे क्रम का बैंडपास फ़िल्टर

दूसरे क्रम पीएफ (जिस पर फिल्टर ट्रांसमिशन गुणांक अधिकतम है) की अर्ध-गुंजयमान आवृत्ति अभिव्यक्ति से पाई जा सकती है

. (3.49)

नोच फिल्टरपीएफएमओएस सर्किट के आधार पर प्राप्त किया जा सकता है यदि एक गैर-इनवर्टिंग योजक इसके आउटपुट से जुड़ा है (चित्रा 3.46)। ऐसी योजना में, आवृत्ति पर आवंटित किया गया एफ 0, इनवर्टिंग पीएफएमओएस के आउटपुट से सिग्नल, जिसका वोल्टेज लाभ एकता के बराबर है, नॉन-इनवर्टिंग एडर के इनपुट में से एक को आपूर्ति की जाती है। इनपुट ब्रॉडबैंड सिग्नल योजक के दूसरे इनपुट को बिना प्रवर्धन और चरण परिवर्तन के भी खिलाया जाता है। एंटीफ़ेज़ में दो सिग्नलों को जोड़ने के परिणामस्वरूप, नॉच फ़्रीक्वेंसी के क्षेत्र में सिग्नल दब जाता है एफ 0, यानी, नॉच फिल्टर के लिए आवश्यक प्रकार की आवृत्ति प्रतिक्रिया प्रदान की जाती है।

चित्र 3.46 - पीएफएमओएस सर्किट पर आधारित नॉच फिल्टर

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऊपर सक्रिय फ़िल्टर सर्किट के निर्माण के केवल व्यक्तिगत उदाहरणों पर विचार किया गया है। व्यवहार में, वीन ब्रिज या डबल टी-ब्रिज पर आधारित सर्किट का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।