Kerbfilterschaltung: 35 wichtige Faktoren, die damit zusammenhängen

In diesem Artikel werden wir über verschiedene Arten von Kerbfilterschaltungen diskutieren. Sehen wir uns die Diskussionspunkte für den Artikel an.

Diskussionspunkte

1. Kerbfilterdefinition
2. Was macht ein Notch-Filter?
3. Kerbfilter vs Tiefpass
4. Blockschaltbild des Kerbfilters
5. Kerbfilterschaltung || Schaltplan Sperrfilter || aktive Notchfilterschaltung
6. Schaltplan des Kerbfilters
7. Grenzfrequenz des Kerbfilters
8. Bandbreite des Kerbfilters || Bandbreite des Notchfilters
9. Kerbfilter-Bode-Plot || Frequenzgang des Kerbfilters || Kerbfilterantwort
10. lc-Notch-Filter-Design
11. Kerbfilter ic
12. 60Hz Notch-Filter
13. 60-Hz-Notch-Filterschaltung
14. HF-Kerbfilterschaltung
15. Audio-Notch-Filter-Design || Audio-Notch-Filterschaltung
16. Schaltplan des Audio-Notch-Filters
17. digitale Notch-Filter-Übertragungsfunktion
18. Tiefpass-Notch-Filter
19. Hochpass-Notch-Filter
20. 2.4-GHz-Notch-Filter
21. Viertelwellenstichfilter
22. optischer Notchfilter
23. 532 Kerbfilter || 532 nm Kerbfilter
24. 785 nm Kerbfilter
25. Multi-Notch-Filter
26. holographischer Kerbfilter
27. Laser-Notch-Filter
28. Kerbfilter-Raman-Spektroskopie
29. Fliegenkerbfilter
30. fpv-Notch-Filter
31. DC-Kerbfilter
32. spiralförmiger Kerbfilter
33. Tinnitus-Notch-Filter
34. überbrückter t-Notch-Filter
35. Mikrowellen-Kerbfilterr

Kerbfilterdefinition

Bevor wir über Schaltungen von Notch-Filtern diskutieren, wollen wir die Definition von Notch-Filtern herausfinden. Ein Notch-Filter kann als Bandsperre definiert werden, die eine sehr schmale Frequenzbandbreite hat. Große Tiefe, hoher Qualitätsfaktor und Schärfe bei Band-Reject zeichnen einen Notch-Filter aus. Es gibt verschiedene Arten von Notch-Filtern, die wir besprechen werden.

Was macht ein Notch-Filter?

Ein Notch-Filter erledigt die Arbeit eines Bandsperrfilters auf genauere Weise. Da der Bandsperrfilter das gegebene Frequenzband aus dem Hauptsignal zurückweist, tut der Kerbfilter dasselbe. Bei einem Kerbfilter ist das Frequenzband jedoch viel schmaler. Das Notch-Filter dämpft grundsätzlich das gegebene Frequenzband, was das genaue Gegenteil eines Bandpassfilters ist, bei dem ein bestimmtes Frequenzband zugelassen wird, während die anderen Bänder zurückgewiesen werden.

Kerbfilter vs Tiefpass

Lassen Sie uns einige Unterschiede zwischen einem Kerbfilter und einem Tiefpassfilter diskutieren. Es wird auch helfen, den Unterschied zwischen einem Bandpassfilter und einem Bandsperrfilter zu verstehen.

Blockschaltbild des Kerbfilters

Notch-Filter ist eine Kombination aus Tiefpassfilter und Hochpassfilter. Das nachfolgende Blockschaltbild zeigt das Grundkonzept eines Notch-Filters.

rlc-Notch-Filter

Im Allgemeinen werden die meisten Notch-Filter mit drei grundlegenden Komponenten entwickelt. Sie sind – Widerstand, Kapazität und Induktivität. Wenn daher ein Kerbfilter unter Verwendung dieser Elemente entwickelt wird, kann dieses Kerbfilter als RLC-Kerbfilter bezeichnet werden. Fast alle RLC-Filter sind passive Filter, da sie kein aktives Element wie Operationsverstärker enthalten. Dafür wird diesen Filtern auch der Verstärkungsprozess entzogen.

Kerbfilterschaltung || Schaltplan Sperrfilter || aktive Notchfilterschaltung

Hier ist ein Schaltplan des Notchfilters. Es handelt sich um eine Schaltung mit aktivem Notchfilter, wie wir sehen können, dass Operationsverstärker verwendet werden. Wir können auch sehen, dass die Schaltung eine Kombination aus Tiefpassfilter und Hochpassfilter ist. Der Summierverstärker summiert die Ausgabe des Tiefpassfilter und Hochpassfilter. Es bietet auch eine Verstärkung des Signals.

Schaltplan des Kerbfilters

Die Notch-Filterschaltung ist eine sehr einfache und leicht verständliche Schaltung. Der einzige komplexe Teil der Schaltung ist der Operationsverstärker. Schauen Sie sich meinen Artikel an Operationsverstärker um das schematische Diagramm eines Operationsverstärkers zu erhalten.

Grenzfrequenz des Kerbfilters

Die Cutoff-Frequenz ist der Parameter, mit dem man einen Filter analysieren kann. Im Allgemeinen bezieht sich die Grenzfrequenz eines Kerbfilters auf die Frequenz des Schmalbands, das durch das Filter blockiert werden muss. Es ist ein wichtiger Parameter für die Auslegung der Kerbfilterschaltung.

• Die HF-Abschaltung des LPF: f_L = 1 / ( 2 * R_LP * C._LP * π)
• Der LF-Cut-off des HPF: f_H = 1 / ( 2 * R_HP * C._HP * π)

Bandbreite des Kerbfilters || Bandbreite des Notchfilters

Notch-Filter haben eine sehr schmale Bandbreite. Dies ist auch der Grund, warum ein Notch-Filter aus einem Bandsperrfilter besteht. Die Schärfe hängt vom Q der Kerbe ab. Der normale Bandsperrfilter hat eine größere Bandbreite als der Kerbfilter. Dies ist ein weiterer wichtiger Parameter für die Gestaltung des Filters. Die Bandbreite ist auch mit dem Leistungsparameter des Filters verbunden.

Kerbfilter-Bode-Plot || Frequenzgang des Kerbfilters || Kerbfilterantwort

Bode Grundstück eines Filters bezieht sich auf die grafische Darstellung des Frequenzgangs. Lassen Sie uns die Reaktion eines Notch-Filters herausfinden. Das folgende Diagramm beschreibt die Tiefe und Bandbreite eines Signals, nachdem es einen Kerbfilter passiert hat. Es ist ein wichtiger Parameter, um die Genauigkeit des Notch-Filters zu bestimmen.

lc-Notch-Filter-Design

Ein Kerbfilter kann auch unter Verwendung einer Induktivität und eines Kondensators entworfen werden. Es wird ein passives Filter sein, da es keine aktive Komponente wie Operationsverstärker hat. Das Designverfahren ist im Artikel zum Design von Kerbfiltern angegeben. Hör zu hier. Der Schaltplan des Notchfilters ist unten angegeben.

Kerbfilter ic

Notch-Filter können innerhalb eines integrierten Schaltkreises entworfen werden. Es gibt viele ICs auf dem Markt, die wie ein Kerbfilter funktionieren. Einer der am häufigsten verwendeten ICs ist der LTC1059. Das Pin-Diagramm des IC ist unten angegeben.

60Hz Notch-Filter

Wie der Name schon sagt, dämpft ein 60-Hz-Filter die Frequenz von 60 Hz. Die Filterung erfolgt mit einem Notch-Filter, da der Notch-Filter für eine scharfe Tiefe sorgt. 60-Hz-Filter sind so beliebt, weil es die Versorgungsfrequenz der USA ist. Andere Länder wie Indien haben eine Frequenzversorgungsfrequenz von 50 Hz. Deshalb werden auch 50 Hz-Filter verwendet, um Netzstörungen zu beseitigen. Diese Filtertypen werden hauptsächlich in EKG- und EEG-Geräten verwendet (Details finden Sie in der Kerbfilter-Design Artikel).

60-Hz-Notch-Filterschaltung

Der 60-Hz-Kerbfilter ist mit mehreren ausgelegt Operationsverstärker. Einige von ihnen sollen den Tiefpassfilter realisieren, andere den Hochpassfilter. Der IC UAF42 wird verwendet, um solch komplizierte Schaltungen loszuwerden. Die Werte von Registern und Kondensatoren sind im Schaltplan angegeben. Stellen Sie beim Entwerfen der Schaltung sicher, dass Sie den genauen Wert des Widerstands und der Kondensatoren verwenden, um ein genaueres Ergebnis zu erhalten. Die 60-Hz-Kerbfilterschaltung ist unten angegeben.

HF-Kerbfilterschaltung

Der Hochfrequenz-Notch-Filter hat mehrere Anwendungen. Die Schaltung ist nur mit Induktivitäten und Kondensatoren ausgelegt. Zunächst werden ein Kondensator und eine Induktivität parallel geschaltet. Dann werden ein Satz Kondensator und Induktivität mit der vorherigen Verbindung in Reihe geschaltet. Dann wird ein weiteres Paar von Induktivität und Kondensator (Werte sind gleich dem ersten verwendeten Satz) parallel in Reihe mit der zweiten Verbindung geschaltet. Die Schaltung ist unten angegeben.

Audio-Notch-Filter-Design || Audio-Notch-Filterschaltung

Der Audio-Notch-Filter ist ein sehr wichtiger Filter für die Tontechnik. Notch-Filter entfernen Spitzen und Geräusche, um das Audio zu verbessern. Das Schaltbild eines einfachen Audio-Notch-Filters ist unten angegeben. Wie wir sehen, kann die Schaltung mit passiven Elementen wie Widerständen und Kondensatoren entworfen werden. Die verallgemeinerten Werte von ihnen sind ebenfalls angegeben. Da die Schaltung passiv ist, gibt es keinen Verstärkungsteil.

Schaltplan des Audio-Notch-Filters

Ein schematisches Diagramm ist etwas, das durch grundlegende Elemente dargestellt wird. Der Audio-Notch-Filter hat ein recht einfaches Design. Wie wir in der Schaltung sehen können, ist sie bereits mit Grundelementen gezeichnet. Sie können immer noch versuchen, die Schaltung zu vereinfachen.

digitale Notch-Filter-Übertragungsfunktion

Die Übertragungsfunktion ist ein wichtiger Ausdruck in der Steuerungstechnik. Es wird als der mathematische Ausdruck bezeichnet, der eine Ausgabe für jeden Satz von Eingaben bereitstellt. Der folgende Ausdruck gibt die Übertragungsfunktion eines digitalen Notch-Filters an –

Verschiedene Arten von Notch-Filtern

Tiefpass-Notch-Filter

Notch-Filter bestehen aus Hochpass- und Tiefpassfiltern. Tiefpassfilter ermöglichen das untere Frequenzband eines Signals. Notch-Filter ermöglichen ein schmales Frequenzband, das anderen Bändern widersteht. Wenn wz< wp, ist es üblich, den Notch-Typ zu übergeben. (Überprüfen Sie die Ableitung der Übertragungsfunktion im anderen Artikel zum Verständnis).

Hochpass-Notch-Filter

Wie bereits erwähnt, werden Notch-Filter sowohl mit dem Hochpass- als auch mit dem Tiefpassfilter geliefert. Hochpassfilter ermöglichen das höhere Frequenzband eines Signals. Ein Notch-Filter kann jedes schmale Band des Signals zulassen. Wenn also ein Kerbfilter entworfen ist, um ein schmales Band der Hochfrequenzkomponente durchzulassen, dann kann das Filter als Hochpass-Kerbfilter bezeichnet werden. Wenn wz > wp, handelt es sich um einen Hochpass-Notch-Typ. (Überprüfen Sie die Ableitung der Übertragungsfunktion im anderen Artikel, um das zu verstehen).

2.4-GHz-Notch-Filter

Wir haben gesehen, dass Kerbfilter nützlich sind, um Interferenzen zu minimieren. Radarsysteme verwenden ein breites Spektrum an Signalen. Diese Signale werden aus der Luft an verschiedene Orte übertragen. Nun gibt es mehrere elektronische Geräte und Geräte, die auf unterschiedlichen Frequenzniveaus arbeiten. Daher besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Signale untereinander gestört werden.

Ein 2.4-GHz-Gerät wurde entwickelt, um solche Interferenzen auszulassen oder zu eliminieren und einen reibungsloseren Dienst zu bieten.

Viertelwellenstichfilter

Viertelwellenstichproben haben mehrere Anwendungen. Wenn eine Viertelwellenstichprobe ein offenes Ende hat, kann sie als Kerbfilter verwendet werden, um ein bestimmtes Frequenzband zu dämpfen. Damit wird der Zweck eines Notch-Filters erfüllt. Es ist einer der wichtigsten Filtertypen für Forschungs- und Entwicklungszwecke. Es hat auch mehrere andere Anwendungen.

optischer Notchfilter

Es gibt auch Notch-Filter in Optics. Im Gegensatz zu einem elektronischen Kerbfilter blockiert der optische Kerbfilter eine bestimmte Wellenlänge des Lichts und lässt die andere Wellenlänge glatt durch. Da Kerbfilter für schmale Bandbreiten arbeiten, kann der optische Kerbfilter 10 nm haben. Optische Notch hat viel Abwechslung. Die Anwendung hängt vom Bedarf des Notchfilters ab.

532 Kerbfilter || 532 nm Kerbfilter

Der 532-Notch-Filter repräsentiert einen optischen 532-nm-Notch-Filter. Dieser optische Filter ist so benannt, weil er die Lichtkomponente der Wellenlänge 532 nm blockieren und alle anderen Wellenlängen durchlassen kann. Diese Filter haben Anwendungen in der wissenschaftlichen Forschung.

785 nm Kerbfilter

Der 785-Notch-Filter repräsentiert einen optischen 785-nm-Notch-Filter. Dieser optische Filter wird so genannt, weil er die Lichtkomponente der Wellenlänge 785 nm blockieren und alle anderen Wellenlängen durchlassen kann. Genau wie die optische 53-nm-Notch findet es auch Anwendungen in wissenschaftlichen Forschungen und Anwendungen.

Multi-Notch-Filter

Multi-Notch-Filter sind eine Art variabler Notch-Filter für Optiken. In der Optik werden Kerbfilter auch dort eingesetzt, wo wir eine bestimmte Wellenlänge eliminieren können. Ein Multi-Notch Filter kann mehrere Wellenlängen gleichzeitig blockieren.

holographischer Kerbfilter

Ein holographischer Kerbfilter oder HNF ist eine Art optischer Kerbfilter. Diese Arten von Filtern können eine hohe Laserdämpfung für eine schmalere Bandbreite ergeben. HNF findet Anwendung in der Laserspektroskopie.

Laser-Notch-Filter

Wie man sich vorstellen kann, ist der Laser Notch Filter eine Art optischer Notch Filter. Laserfilter werden verwendet, um eine bestimmte Wellenlänge des Laserlichts zu blockieren. Es gibt verschiedene Arten von Laserkerbfiltern auf dem Markt. Sie sind nützlich für laserbasierte Raman-Geräte und biomedizinische Systeme.

Kerbfilter-Raman-Spektroskopie

Lassen Sie uns verstehen, was Raman-Spektroskopie ist. Es handelt sich um eine chemische Analyse, die uns sehr detaillierte Informationen über die chemische Struktur liefern kann. Die Raman-Spektroskopie kommt ins Spiel, wenn Licht mit einem chemischen Teilchen wechselwirkt.

Um die Raman-Spektroskopie zu realisieren, wird eine Lichtquelle sowie ein Spektrometer benötigt. Nun wird von Anfang an Licht emittiert und im Spektrometer aufgefangen. Um das unerwünschte Licht zu entfernen, wird der optische Kerbfilter verwendet.

Kerbfilter 2. Ordnung || Kerbfilter zweiter Ordnung

Im Allgemeinen wird ein Filter als Filter zweiter Ordnung bezeichnet, wenn es neben einem Netzwerk erster Ordnung ein weiteres RC-Netzwerk aufweist. Ein Notch-Filter ist ein 2^nd Ordnungsfilter, wie es mit einem Tiefpassfilter und einer kaskadierten Verbindung eines Hochpassfilters ausgestattet ist. 2^nd Ordnungs-Notch-Filter hat Grenzfrequenzen. Die Sallen Key-Featuretopologie wird verwendet, um höhere

Fliegenkerbfilter

Fliege Notch-Filter ist eine weitere Notch-Filter-Topologie. Diese Topologie hat mehrere Vorteile gegenüber dem Twin-T-Notch-Filter. Erstens kann die Mittenfrequenz unter Verwendung von nur den vier Präzisionskomponenten, dh zwei Widerständen und zwei Kondensatoren, abgestimmt werden.

Eines der großartigen Merkmale der Topologie besteht darin, dass bei einer geringfügigen Fehlanpassung die Mittenfrequenz beeinflusst wird, die Tiefe des Filters jedoch gleich bleibt.

Der Q-Wert des Filters kann auch über zwei unabhängige Widerstände eingestellt werden.

fpv-Notch-Filter

Diese beziehen sich auf 433/1.3 GHz Notch-Filter, die Störungen im 1.2- 1.3 GHz-Frequenzband herausfiltern können, wenn das Filter im 433 MHz RC-Sender verwendet wird.

DC-Kerbfilter

Es stehen mehrere DC-Notches-Filter zur Verfügung. Eine der am weitesten verbreiteten Anwendungen ist der GPS-Notch-Filter. Der Notch-Filter hilft, Störungen zu beseitigen und das Satellitensignal zu empfangen.

spiralförmiger Kerbfilter

Lassen Sie uns wissen, was ein Wendelfilter ist. Ein Wendelfilter besteht aus einer Reihe von Hohlräumen, die weiter magnetisch gekoppelt sind. Diese Filter bieten einen hohen Q und eine großartige Leistung.

Jetzt kann ein Helixfilter in einen Notchfilter umgewandelt werden, wenn einer der Abgriffe der Helix an der Übertragungsleitung befestigt wird. Die Tiefe des Notch-Filters beträgt etwa dreißig bis vierzig dB.

Tinnitus-Notch-Filter

Lassen Sie uns zunächst wissen, was Tinnitus ist. Tinnitus ist ein Hörproblem. Hört man in einem oder beiden Ohr(en) ein summendes oder klingelndes Geräusch, spricht man von Tinnitus.

Als Abhilfe werden von Ärzten konventionelle Hörgeräte empfohlen. Aber es wurde kürzlich beobachtet, dass, wenn ein Notch-Filter für die Tinnitus-Frequenz hinzugefügt wird, sich der Mechanismus verbessert und den Erholungsprozess unterstützt.

überbrückter t-Notch-Filter

Ein überbrückter t-Notch-Filter ist ein ganz anderer Filtertyp. Der Filter bietet eine geringe Tiefe und verfügt außerdem über ein Frequenzband, das breiter ist als das verfügbare Notch-Filter. Es wird dort eingesetzt, wo ein Ausgleichsbedarf besteht. Es wird auch nicht als aktiver Filter betrachtet.

Mikrowellen-Notch-Filter

Ein Mach-Zander-Modulator mit zwei Antrieben erreicht einen Mikrowellen-Notch-Filter. Es ist effizient und die Frequenz kann angepasst werden. Daher hat es einen höheren Wert des Frequenzbandes.

Sudipta Roy

Hallo, ich bin Sudipta Roy. Ich habe einen B. Tech in Elektronik gemacht. Ich bin ein Elektronik-Enthusiast und widme mich derzeit dem Bereich Elektronik und Kommunikation. Ich habe großes Interesse an der Erforschung moderner Technologien wie KI und maschinellem Lernen. Mein Ziel ist es, allen Lernenden genaue und aktuelle Daten zur Verfügung zu stellen. Es macht mir große Freude, jemandem beim Wissenserwerb zu helfen.
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