Filter Aktif
Filtersadalah rangkaian elektronik yang memungkinkan komponen frekuensi tertentu dan / atau menolak komponen frekuensi lainnya. Anda mungkin telah menemukan filter dalam tutorial teori jaringan. Mereka pasif dan merupakan rangkaian atau jaringan listrik yang terdiri dari elemen pasif seperti resistor, kapasitor, dan (atau) induktor.
Bab ini membahas tentang active filters secara terperinci.
Jenis Filter Aktif
Filter aktif adalah rangkaian elektronik, yang terdiri dari elemen aktif seperti op-amp bersama dengan elemen pasif seperti resistor (s) dan kapasitor.
Filter aktif terutama diklasifikasikan menjadi berikut ini four types berdasarkan pita frekuensi yang diizinkan dan / atau ditolak -
- Filter Akses Rendah Aktif
- Filter Akses Tinggi Aktif
- Filter Band Pass Aktif
- Filter Penghenti Pita Aktif
Filter Akses Rendah Aktif
Jika filter aktif mengizinkan (lolos) saja low frequency komponen dan menolak (memblokir) semua komponen frekuensi tinggi lainnya, kemudian disebut sebagai active low pass filter.
Itu circuit diagram dari low pass filter yang aktif ditunjukkan pada gambar berikut -
Kita tahu bahwa jaringan listrik, yang dihubungkan ke terminal non-pembalik dari sebuah op-amp adalah a passive low pass filter. Jadi, masukan dari terminal non-pembalik dari sebuah opamp adalah keluaran dari filter lolos rendah pasif.
Perhatikan bahwa rangkaian di atas menyerupai a non-inverting amplifier. Ini memiliki output dari filter lolos rendah pasif sebagai input ke terminal non-pembalik op-amp. Oleh karena itu, ia menghasilkan keluaran, yaitu $ \ left (1+ \ frac {R_f} {R_1} \ right) $ kali masukan yang ada di terminal non-pembalik.
Kita dapat memilih nilai $ R_ {f} $ dan $ R_ {1} $ yang sesuai untuk mendapatkan desired gainpada keluaran. Misalkan, jika kita menganggap nilai resistansi $ R_ {f} $ dan $ R_ {1} $ sebagai nol ohm dan tak terhingga ohm, maka rangkaian di atas akan menghasilkanunity gain keluaran filter lolos rendah.
Filter Akses Tinggi Aktif
Jika filter aktif mengizinkan (lolos) saja high frequency komponen dan menolak (memblokir) semua komponen frekuensi rendah lainnya, maka itu disebut active high pass filter.
Itu circuit diagram dari high pass filter yang aktif ditunjukkan pada gambar berikut -
Kita tahu bahwa jaringan listrik, yang dihubungkan ke terminal non-pembalik dari sebuah op-amp adalah a passive high pass filter. Jadi, input dari terminal non-inverting opamp adalah output dari filter high pass pasif.
Sekarang, rangkaian di atas menyerupai a non-inverting amplifier. Ini memiliki output dari filter high pass pasif sebagai input ke terminal op-amp non-pembalik. Oleh karena itu, ia menghasilkan keluaran, yaitu $ \ left (1+ \ frac {R_f} {R_1} \ right) $ kali masukan yang ada pada terminal non-pembalik.
Kita dapat memilih nilai $ R_f $ dan $ R_1 $ yang sesuai untuk mendapatkan desired gainpada keluaran. Misalkan, jika kita menganggap nilai resistansi $ R_ {f} $ dan $ R_ {1} $ sebagai nol ohm dan tak terhingga ohm, maka rangkaian di atas akan menghasilkanunity gain keluaran filter lolos tinggi.
Filter Band Pass Aktif
Jika filter aktif memungkinkan (melewati) hanya satu pita frekuensi, maka itu disebut sebagai active band pass filter. Secara umum pita frekuensi ini terletak di antara rentang frekuensi rendah dan rentang frekuensi tinggi. Jadi, filter band pass aktif menolak (blok) komponen frekuensi rendah dan tinggi.
Itu circuit diagram dari sebuah band pass filter yang aktif ditunjukkan pada gambar berikut
Amati bahwa ada two parts pada diagram rangkaian active band pass filter: Bagian pertama adalah aktif high pass filter, sedangkan bagian kedua adalah aktif low pass filter.
Output dari active high pass filter diaplikasikan sebagai masukan dari active low pass filter, artinya baik filter high pass aktif maupun filter low pass aktif adalah cascaded untuk mendapatkan keluaran sedemikian rupa sehingga hanya berisi pita frekuensi tertentu.
Itu active high pass filter, yang hadir pada tahap pertama memungkinkan frekuensi yang lebih besar dari lower cut-off frequencydari filter band pass aktif. Jadi, kita harus memilih nilai $ R_ {B} $ dan $ C_ {B} $ yang sesuai, untuk mendapatkanlower cut-off frequency dari filter band pass aktif.
Demikian pula dengan active low pass filter, yang hadir pada tahap kedua memungkinkan frekuensi yang lebih kecil dari frekuensi cut-off yang lebih tinggi dari filter jalur pita aktif. Jadi, kita harus memilih nilai $ R_ {A} $ dan $ C_ {A} $ yang sesuai untuk mendapatkanhigher cut-off frequency dari filter band pass aktif.
Karenanya, rangkaian pada diagram yang dibahas di atas akan menghasilkan keluaran filter band pass aktif.
Filter Penghenti Pita Aktif
Jika filter aktif menolak (memblokir) pita frekuensi tertentu, maka itu disebut sebagai active band stop filter. Secara umum pita frekuensi ini terletak di antara rentang frekuensi rendah dan rentang frekuensi tinggi. Jadi, band stop filter aktif memungkinkan (lewat) komponen frekuensi rendah dan tinggi.
Itu block diagram dari band stop filter aktif ditunjukkan pada gambar berikut -
Perhatikan bahwa diagram blok filter penghenti pita aktif terdiri dari dua blok pada tahap pertama: filter akses rendah aktif dan filter akses tinggi aktif. Keluaran dari kedua blok ini diterapkan sebagai masukan ke blok yang ada pada tahap kedua. Sehinggasumming amplifier menghasilkan keluaran, yang merupakan versi yang diperkuat dari jumlah keluaran dari filter akses rendah aktif dan filter jalur tinggi aktif.
Oleh karena itu, keluaran dari diagram blok di atas adalah output of an active band stop , ketika kita memilih frekuensi cut-off dari low pass filter menjadi lebih kecil daripada frekuensi cut-off dari high pass filter.
Itu circuit diagram dari band stop filter aktif ditunjukkan pada gambar berikut -
Kita telah melihat diagram sirkuit dari low pass filter aktif, filter high pass aktif, dan penguat penjumlahan. Perhatikan bahwa kita mendapatkan yang di atascircuit diagram filter penghenti pita aktif dengan mengganti blok dengan diagram sirkuit masing-masing dalam diagram blok filter penghenti pita aktif.