فیلتر ها کاربرد بسیاری در مدارات الکترونیک دارند از حذف نویز و ریپل منابع تغذیه تا جدا کردن طیف های فرکانسی امواج رادیویی . فیلتر ها بسته به نوع المانی که با آن ساخته میشوند به دو دسته کلی فعال (ACTIVE) و غیرفعال (PASSIVE) تقسیم میشوند. به عبارتی فیلتر هایی که نیاز به المان هایی دارند که برای انجام کار نیازمند انرژی هستن را اکثرا فعال می نامیم مثلا فیلتر هایی که با OP-AMP طراحی میشوند را فعال می نامیم و فیلتر های ساده ای که با المان های پسیو مانند مقاومت و خازن و سلف طراحی میشونده غالبا غیرفعال یا پسیو می نامیم.
از لحاظ نحوه پیاده سازی نیز فیلتر ها را به دو دسته آنالوگ و دیجیتال تقسیم میکنند . فیلتر های دیجیتال عموما توسط پردازشگرها و اغلب پردازشگرهای سیگنال دیجیتال (DSP) پیاده سازی میشوند.
از نظر عملکردی فیلتر ها را میتوان به صورت زیر دسته بندی کرد:
همچنین فیلتر ها میتوانند خطی یا غیر خطی عمل کنند
تمام مواردی که گفته شد خلاصه ای از انواع فیلتر ها بود. که هر یک بحث مفصلی در طراحی و کاربرد برای ارائه جزئیات آن نیازمند است.
سعی می کنیم به تفصیل هریک از این فیلتر ها را با شرح معادلات و ابزارهای طراحی آنها در هر مقاله توضیح دهیم.
یکی از انواع پر کاربرد فیلتر ها ، فیلترهای میان گذر هستند . این فیلترها تمامی فرکانس های بالاتر و پایین تر از فرکانس مرکزی را تضعیف و بقیه را تقویت میکنند .خیلی وقت ها پیش می آید که شما به دنبال تقویت و جدا کردن فرکانس خاصی باشید . مثلا در ریموت کنترل ، فرستنده های مادون قرمز یا فاصله سنج های آلتراسونیک که اکثرا با فرکانس 40 کیلوهرتز کار میکنند بسیار مهم است که فقط فرکانس هدف را تقویت کنید و بقیه طیف ها را تا حد امکان تضعیف کنید. به این ترتیب به برد عملیاتی و حساست بیشتری دست پیدا خواهید کرد و خطای سیستم حداقل خواهد شد.
استفاده از آپ امپ (OP-AMP) میتواند راه حل خوبی برای بدست آوردن گین یا همان ضریب تقویت بالا باشد. همچنین به دلیل امپدانس بالای ورودی آن به راحتی میتوانید آن را به طبقات دیگر وصل کنید و مدار پیچیده تری بسازید
در شکل زیر یک فیلتر فعال سوزنی یا باند باریک میان گذر (Narrow-bandpass) را که با آپ امپ طراحی شده مشاهده میکنید که یکی از بهترین فیلتر ها در این نوع است.
برای طراحی این فیلتر لازم است 4 پارامتر آن را بهتر بشناسید
برای طراحی این فیلتر میتوانید با استفاده از نرم افزارهای شبیه ساز مانند HSPICE این کار را انجام دهید ، PROTEUS هم به دلیل استفاده از موتور SPICE میتواند به عنوان یک ابزار حرفه ای و راحت در این زمینه استفاده شود.
برای راحتی در طراحی این فیلتر باند باریک فعال میتوانید از ماشین حساب زیر استفاده کنید.
منابع تغذیه خطی و سویچینگ دو نسل متفاوت و بسیار پرکاربرد از مبدل های ولتاژ و جریان هستند ، هریک از این تکنولوژی ها دارای معایب و مزایا و در نتیجه کاربرد خاص خود می باشند . در این مقاله سعی کردیم تا شما را با تفاوت ها و نکات مهم دراین باره آشنا کنیم
نکات مهم برای حفاظت تجهیزات الکترونیکی در برابر تخلبه الکتریسیته ساکن (ESD) و نکات مهم درباره روش های طراحی بردهای حفاظت شده
همه آنچه که باید درباره قطعات نصب سطحی و طراحی مدارات SMD بدانید، مزایا ، معایب و راهنمای طراحی بردهای الکترونیکی با تکنولوژی نصب سطحی برای سرعت بخشیدن به فرایند تولید.