Tutorial tentang Berbagai Jenis Filter Aktif dan Aplikasinya

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Seiring berjalannya waktu dan studi tentang filter meningkat, filter aktif telah menjadi bahan diskusi. Filter aktif adalah a kelompok filter elektronik yang memanfaatkan komponen aktif seperti penguat untuk fungsinya. Amplifier digunakan dalam filter untuk mendesain guna meningkatkan prediktabilitas dan kinerja. Ini semua selesai sambil menjauhi kebutuhan induktor. Biasanya, karakteristik filter dapat ditentukan dengan menggunakan amplifier. Artikel ini menyajikan studi rinci dan penggunaan filter aktif dalam teknologi modern. Di masa depan, berbagai jenis filter aktif akan memiliki kapasitas yang jauh lebih luas dan akan menandakan teknologi masa depan daripada yang dimilikinya saat ini.

Apa itu Filter Aktif?

Filter adalah n / w listrik dalam teori rangkaian apa pun, yang digunakan untuk mengubah fase atau amplitudo karakteristik sinyal sehubungan dengan frekuensinya. Idealnya, ini tidak akan memasukkan frekuensi baru ke i / p juga tidak akan mengubah komponen frekuensi sinyal itu. Filter Aktif menggunakan penguat operasional bersama berbagai komponen elektronik seperti resistor, kapasitor untuk penyaringan. Op-Amps digunakan untuk memungkinkan dengan mudah membuat berbagai jenis filter aktif.




Amplifier menghentikan impedansi beban agar tidak mempengaruhi karakteristik filter. Bentuk respon, faktor dualitas dan frekuensi yang disetel dan seringkali dapat diatur dengan resistor variabel yang tidak mahal. Dalam rangkaian filter ini kita dapat mengubah satu parameter tanpa merusak yang lain. Sejak prinsip pengembalian dasar diproyeksikan sekitar tahun 1970, banyak penelitian telah dilakukan dengan filter ini dan aplikasi realistisnya.

Jenis Filter Aktif

Jenis filter aktif yang paling umum diklasifikasikan menjadi empat seperti



  • Butterworth
  • Chebyshev
  • Bessel
  • Berbentuk bulat panjang

Ada berbagai macam filter tersedia , tetapi sebagian besar aplikasi dapat diatasi dengan penerapan ini.

Jenis Filter Aktif

Jenis Filter Aktif

Filter Chebyshev

Filter aktif Chebyshev juga dinamai sebagai filter riak yang setara. Ini memberikan cutoff yang lebih tajam dari a Filter Butterworth di pita lintasan. Filter Chebyshev dan Butterworth menunjukkan pergeseran fasa besar di dekat frekuensi cutoff. Kerugian dari filter Chebyshev adalah bagian luar gain minima dan maxima di bawah frekuensi cutoff. Parameter yang dapat diatur dalam perancangan filter, riak penguatan dinyatakan dalam dB.


Filter Chebyshev

Filter Chebyshev

Penerapan filter ini memberikan roll-off yang lebih curam, tetapi memiliki riak di pass-band, sehingga tidak digunakan dalam sistem audio. Meskipun jauh lebih baik dalam beberapa aplikasi di mana hanya ada satu frekuensi yang tersedia di pita lintasan, tetapi banyak frekuensi lain yang diperlukan untuk dihilangkan.

Filter Aktif Butterworth

Itu Filter aktif Butterworth juga disebut sebagai filter datar. Penerapan filter aktif Butterworth menjamin respons datar di pita pengenal dan roll-off yang cukup. Kelompok filter ini mendekati kesesuaian filter yang sempurna di jalur lintasan. Kurva respons frekuensi dari berbagai jenis filter ditampilkan. Filter ini mencakup amplitudo yang pada dasarnya datar, respons frekuensi hingga frekuensi cut-off.

Filter Butterworth

Filter Butterworth

Kekasaran dari cutoff tersebut dapat dilihat pada diagram. Perlu diketahui bahwa ketiga filter mencapai sudut roll-off -40db / dekade pada frekuensi yang jauh lebih unggul daripada cutoff. Filter ini memiliki karakteristik di suatu tempat b / n Filter Chebyshev dan Bessel . Ini memiliki roll-off rok yang masuk akal & respons fase yang sedikit non-linier. Jenis filter ini bagus, sangat mudah dimengerti dan sangat baik untuk aplikasi pengolah audio.

Filter Bessel

Filter Bessel memberikan karakteristik fase yang ideal dengan respons fase linier hingga frekuensi yang hampir mendekati. Meskipun, ini mencakup respons fase yang sangat linier tetapi kemiringan rok yang cukup landai. Aplikasi filter ini melibatkan di mana karakteristik fasa penting. Ini adalah pergeseran fasa kecil meskipun karakteristik titik potongnya tidak terlalu cerdas. Ini sangat cocok untuk aplikasi pulsa.

Filter Bessel

Filter Bessel

Filter Bessel menunjukkan penundaan propagasi yang stabil di seluruh spektrum frekuensi i / p. Jadi menerapkan gelombang persegi ke input filter akan memberikan gelombang persegi pada output daya tanpa melebihi. Selanjutnya, filter apa pun akan menunggu berbagai frekuensi dengan jumlah yang bervariasi. Ini akan membuktikan dirinya sebagai melebihi pada bentuk gelombang output daya.

Filter Elips

Filter Elliptical lebih dari itu filter rumit seperti Chebyshev . Ini termasuk riak di pita lulus & roll-off parah dengan biaya riak di pita berhenti. Filter ini memiliki roll off setiap filter di wilayah konversi, tetapi memiliki kedua wilayah stop band dan pass band. Filter ini dapat dirancang untuk memiliki perhatian tinggi pada frekuensi tertentu di band stop, yang mengurangi redaman frekuensi selanjutnya di band stop.

Filter Elips

Filter Elips

Keuntungan Filter Aktif

Keuntungan dari filter aktif meliputi yang berikut ini

  • Filter ini lebih masuk akal daripada filter pasif.
  • Peralatan yang digunakan dalam filter ini lebih kecil daripada komponen yang digunakan dalam filter pasif.
  • Filter aktif tidak menunjukkan kerugian penyisipan apa pun.
  • Ini juga memungkinkan isolasi interstage untuk mengontrol impedansi i / p dan output daya.

Penerapan filter Aktif

  • Filter aktif digunakan di sistem komunikasi untuk menekan kebisingan , untuk mengisolasi komunikasi sinyal dari berbagai saluran untuk meningkatkan sinyal pesan unik dari sinyal termodulasi.
  • Filter ini digunakan dalam sistem instrumentasi oleh perancang untuk memilih peralatan frekuensi yang dibutuhkan dan melepaskan yang tidak diinginkan.
  • Filter ini dapat digunakan untuk membatasi bandwidth sinyal analog sebelum mengubahnya menjadi sinyal digital.
  • Filter analog digunakan dalam sistem audio oleh para insinyur untuk mengirim berbagai frekuensi ke berbagai speaker. Misalnya dalam industri musik, diperlukan aplikasi record & playback untuk mengontrol komponen frekuensi.
  • Filter aktif digunakan di instrumen biomedis untuk menghubungkan Sensor psikologis dengan peralatan diagnostik & pencatatan data.

Saat ini, berbagai jenis filter aktif berada pada tahap awal karena kapasitasnya yang pendek. Namun, saat ini banyak insinyur yang mendesainnya dengan kapasitas besar. Efektivitas dalam jangka panjang tidak hanya akan menekan konsumen dengan beban nonlinier untuk menggunakan filter ini untuk pengawetan tetapi juga kualitas daya pada efisiensi. Konfigurasi dari sejumlah besar filter aktif akan tersedia untuk mengganti daya reaktif, arus harmonik, arus tidak seimbang dan netral. Pelanggan dapat memilih filter aktif dengan fitur yang disukai dalam waktu dekat seiring perkembangan teknologi. Selanjutnya, pertanyaan apa pun tentang konsep ini atau ke tahu tentang konstruksi filter Butterworth dan aplikasinya, tolong beri saran berharga Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Ini pertanyaan untukmu, apa fungsi filter ?

Kredit Foto: