Фильтр режекторный: Пассивные и активные режекторные фильтры. Калькуляторы для онлайн расчёта.

Пассивные и активные режекторные фильтры. Калькуляторы для онлайн расчёта.

Режекторный фильтр — не частый гость в наших краях. Зверь редкий, нелюдимый, но для радиолюбительского хозяйства — весьма полезный.
Внешне напоминает полосовых собратьев, но охотится исключительно за сигналами вокруг центральной частоты и мало активен на частотах,
выходящих за пределы отведённого ему диапазона.

Для начала определимся с терминологией.

Полосно-заграждающий фильтр (он же — режекторный фильтр, он же — фильтр-пробка) — электронный или любой другой фильтр,
не пропускающий сигналы со входа на выход в определённой полосе частот, но имеющий близкий к единице коэффициент передачи при
более низких и более высоких частотах.

Эта полоса подавления характеризуется шириной полосы заграждения и расположена вокруг центральной частоты подавления fо.

Заграждающий фильтр, предназначенный для подавления одной определённой частоты, называется узкополосным заграждающим фильтром
или фильтром-пробкой.

Для описания режекторных фильтров используют следующие параметры:

центральная частота подавления fо;

две граничных частоты – нижняя fн и верхняя fв, при которых Кu = 0,7mах;

диапазон частот Δf = fв − fн, называемый полосой задержания;

параметр Q = (fв + fн)/(2Δf), называемый добротностью.

Простейшие Т-образные фильтры и их амплитудно-частотная характеристика приведены на Рис.1.


Рис.1

Центральная частота подавления этих фильтров рассчитывается по формуле: fо = 1/(2π*R*C) при R1=R2=R, C1=C2=C.
Глубина режекции — всего 10 дБ, а полоса задержания составляет значение, в 5-6 раз превышающее fо.

Именно в силу указанных выше хилых характеристик — подобные простейшие цепи уступили позиции двойным Т-образным RC-фильтрам (Рис.2),
часто называемым 2ТФ.


Рис.2 Рис.3

Двойной Т-образный RC-фильтр при определённых условиях (симметрия моста, точный подбор элементов, согласование входа и выхода)
почти полностью подавляет центральную частоту fo. Глубина режекции (подавления частоты fo) при работе на
высокоомную нагрузку достигает 50 дБ. Добротность Q — около 0,3.

На Рис.2 приведена классическая схема двойного Т-образного режекторного фильтра, на Рис.3 — с возможностью плавной регулировки центральной
частоты подавления.

Начнём с нерегулируемой схемы.

Обычно выбираются следующие соотношения элементов R2=R1, R3=R1/2.

Номиналы этих резисторов должны быть на порядок больше выходного импеданса предыдущего каскада и на порядок меньше входного
сопротивления последующего.


Ничего не изменилось, центральная частота вычисляется по формуле fо = 1/(2π*R*C).

РИСУЕМ ТАБЛИЦУ ДЛЯ ДВОЙНЫХ Т-ОБРАЗНЫХ RC-ФИЛЬТРОВ

При желании ввести регулировку центральной частоты подавления fо с диапазоном перекрытия по частоте более чем в 2 раза, при сохранении
параметров, присущих двойным Т-образным режекторным фильтрам, имеет смысл воспользоваться схемой, приведённой на Рис.3.

Значение резистора R1 должно в 6 раз превышать суммарную величину R2, R3 и R4, поэтому его следует выбирать номиналом — не менее 100 кОм.


Формула для расчёта частоты подавления fо = 1/(2πС√3×R3_1×R3_2),
где R3_1 — сумма сопротивлений слева от регулирующего вывода R3, а R3_2 — справа.

Рисуем таблицу и для таких фильтров.

ТАБЛИЦА ДЛЯ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ РЕЖЕКТОРНЫХ RC-ФИЛЬТРОВ

Дальнейшего улучшения параметров режекторных фильтров можно добиться введением в схему на Рис.2
положительной обратной связи, подаваемой в точки, идущие к земляной шине.

В результате подобных действий фильтры становятся активными и приобретают следующий вид.


Рис.4 Рис.5

На Рис.4 приведена схема активного режекторного фильтра на основе простого двойного Т-моста.

Значение добротности определяется отношением значений резисторов K=R5/R4. При изменении этого отношения в диапазоне К=0.01-0.2
добротность Q меняется практически линейно и принимает значения от 30 до 2.
Дальнейшее увеличение параметра К не приветствуется, в связи с ухудшением неравномерности АЧХ в полосе пропускания.

Для желающих же регулировать значение добротности в более широких пределах на Рис.5 приведена схема активного режекторного фильтра
на двух операционных усилителях. Здесь переменный резистор R4 позволяет изменять добротность в пределах 50 — 0.3.

А при необходимости получить перестраиваемый по частоте активный режекторный фильтр, регулирующий вывод переменного резистора R3 на Рис.3, точно
таким же образом подключается к выходу операционного усилителя. Результатом является схема, изображённая на Рис.6 .


Рис.6 Рис.7

На Рис.7 приведена схема режекторного фильтра, позволяющая регулировать как частоту подавления, так и добротность в широких пределах.

Обе таблицы для расчёта частотозадающих элементов остаются в силе!

Ну, да и хватит, на следующей странице будем мурыжить режекторные LC фильтры.




Режекторные фильтры из коаксиального кабеля

Ранее в этом блоге были рассмотрены основные способы изготовления фильтров, см пост первый и пост второй. Однако полосно-заграждающие (режекторные / band-stop / notch) фильтры также можно сделать и из куска коаксиального кабеля. Вот об этом способе изготовления фильтров далее и пойдет речь.

Примечание: Рассматриваемые далее фильтры в английском языке еще называют stub filters.

Теория

Рассмотрим следующую картинку:

Приемник или трансивер (TRX) соединен с антенной (ANT) куском коаксиального кабеля, все как обычно. Но дополнительно к кабелю через T-образный коннектор подключен кабель длиной λ/4. Второй конец λ/4-кабеля разомкнут.

Что же произойдет? Представим, что от антенны к приемнику идет волна с длиной λ. На T-образном коннекторе ей нет особой разницы, куда идти. Половина энергии пойдет в приемник, а вторая половина — в λ/4-кабель. Так как на другом конце кабель разомкнут, волна полностью отражается и возвращается на T-образный коннектор. Давайте подумаем, а в какой фазе относительно фазы основного сигнала она возвращается? Сдвиг фазы составляет 90° по пути в одну сторону по λ/4-кабелю и еще 90° по пути обратно. Таким образом, волна возвращается с фазовым сдвигом 180°, то есть, в противофазе. При сложении ее с волной, идущей от антенны к приемнику, выходит ноль. То есть, получили режекторный фильтр.

А что будет, если закоротить второй конец кабеля? Все то же самое, только закороченный конец даст дополнительный фазовый сдвиг 180°. В этой точке кабеля сигнал как бы переворачивается на противоположный. В итоге суммарный фазовый сдвиг составит 0°. Получили полное отсутствие какой-либо фильтрации. Хорошо, но возможно, будут фильтроваться какие-то другие частоты? Разумеется! Если рассмотреть вдвое большую частоту, на ней отрезок линии будет иметь длину λ/2. Фазовый сдвиг составит 180° по пути туда, 180° на закороченном конце, и еще 180° по пути обратно. Снова пришли в противофазе, значит сигнал будет отфильтрован.

Дополнение: Закороченные четвертьволновые линии используются на УКВ для защиты трансивера от статики.

Наконец, вспомним, что помимо основных частот бывают еще и гармоники. На третьей гармонике разомкнутый λ/4 кабель будет иметь длину 3λ’/4 = λ’/2 + λ’/4. Выходит, сдвиг фазы составит 180°+90°+90°+180°, или те же самые 180°. То есть, эта частота также будет отфильтрована, ровно как и все остальные нечетные гармоники. По аналогичному принципу закороченный отрезок кабеля фильтрует все четные гармоники.

Практика

Было решено изготовить режекторный фильтр на радиолюбительский диапазон 40 метров. От фильтра можно ожидать, что он также будет фильтровать сигналы на третьей гармонике, в диапазоне 15 метров. Кроме того, добавив на конце кабеля переключатель, мы сможем менять его поведение. Если закоротить кабель, будут отфильтрованы диапазоны 20 и 10 метров, а 40 и 15 метров напротив — проходить безо всяких преград. Для получения максимальной аттенюации сигнала кабель должен иметь как можно меньшие потери. По этой причине был использован кабель RG213.

Измеренный с помощью осциллографа коэффициент укорочения кабеля составил 0.66-0.67, что и следовало ожидать от RG213. Таким образом, кабель с электрической длиной λ/4 в диапазоне 40 метров будет иметь физическую длину:

>>> (300_000_000/(7.1*1000*1000))/4*0.666
7.035211267605634

… метров. Отрезаем требуемую длину кабеля и припаиваем UHF-разъемы.

Для переключения фильтра воспользуемся самодельным антенным переключателем:

В первом положении конец кабеля ни к чему не подключен, то есть, разомкнут. Во втором положении он подключается к закороченному коннектору PL-259, который можно видеть на переднем плане.

Используя крайне медленный и не очень точный генераторно-осциллографный метод, была получена следующая АЧХ фильтра в разомкнутом положении (кликабельно):

Здесь по оси OX — частоты в МГц, а по оси OY — усиление в дБ. По OY все числа отрицательные, что означает аттенюацию.

Как мы и ожидали, фильтр вырезает диапазоны 40 и 15 метров. Кабель получился чуть длиннее, чем нужно, поскольку я не учел длину, добавляемую переключателем. Из-за этого частоты получились ниже, чем требуется.

АЧХ фильтра в закороченном положении (кликабельно):

Из графика мы видим, что фильтр вырезает диапазон 20 метров. Теория говорит, что он также вырезает диапазон 10 метров. К сожалению, максимальная частота используемого мной генератора сигналов MHS-5200A составляет 25 МГц, поэтому убедиться в этом я не смог.

Аттенюация сигнала таким фильтром на КВ диапазонах составляет порядка 25 дБ. Можно заметить, что с ростом частоты аттенюация падает. Это объясняется ростом потерь в коаксиальном кабеле с увеличением частоты. При желании можно добиться большей аттенюации, используя несколько фильтров последовательно.

Заключение

Полосно-заграждающие фильтры из коаксиального кабеля просты в изготовлении и их можно использовать при работе на передачу (проверено на 100 Вт в FM и SSB). Они недороги — розничная цена семи метров RG213 составляет порядка 15$. Если же вы будете делать фильтр для УКВ, то он выйдет еще дешевле и, что немаловажно, компактнее и легче. Кабель допускается сворачивать, на работе фильтра это не сказывается.

При изготовлении фильтров можно получить приемлемые результаты, полагаясь только на длину кабеля. Например, при изготовлении фильтра на УКВ вполне можно обойтись без анализатора спектра.

В общем, для каких-то сценариев такие фильтры безусловно могут пригодится, и их стоит держать на вооружении.

Дополнение: Фильтры из коаксиального кабеля, часть 2

Метки: Беспроводная связь, Любительское радио, Электроника.

Высокочастотный полосно-режекторный фильтр ПРФ160ВК-4Р3/2Р4-К | ООО «Лаборатория радиосвязи»

ПОЛОСНО-РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР ПРФ160ВК-4Р3/2Р4-К

Высокочастотный полосно-режекторный  фильтр модели    ПРФ160ВК-4Р3/2Р4-К предназначен для использования в антенно-фидерном тракте приемо-передающих устройств систем профессиональной радиосвязи. Способствует повышению селективности приемников и уменьшению влияния внеполосных помех. Применение фильтра позволяет минимизировать вероятность блокировки приемников высокочастотными сигналами от близкорасположенных радиопередатчиков, снижения  чувствительности приёмника, а также возникновения интермодуляционных влияний. Установка фильтра в цепи передатчика снижает уровень внеполосного излучения передающего тракта
и предотвращает появление продуктов интермодуляции от внешних источников излучения.

По степени защиты от проникновения внутрь внешних твердых предметов
и от вредного воздействия в результате проникновения воды фильтр соответствует коду IP54.

Фильтр изготовлен в соответствии с требованиями АЛВР.468849.037 ТУ.

Полосно-режекторные фильтры типа ПРФ160ВК-4Р3/2Р4-К применяются
в системах гражданской радиосвязи ведомственного назначения и коммерческого использования.

Технические характеристики ПРФ160ВК-4Р3/2Р4-К
Рабочий диапазон частот, МГц    150,0 … 156,0
Полоса пропускания, МГц155,0 … 156,0
Полоса режекции по уровню –70 дБ, МГц155,0 … 155,275
Потери в полосе пропускания, дБ˂6,0
Макс. непрерывная подводимая мощность, Вт100
Подавление сигнала в полосе режекции, дБ> 70
Входное/выходное сопротивление, Ом50
КСВ< 1,5
Диапазон рабочих температур, °Cот -40 до +55
Количество резонаторов 2″4
Количество резонаторов 4″3
РазъемыN-типа, розетка
Габариты (ДхШхВ), мм599х403х108
Масса, кг≤10,0

Режекторный фильтр — это… Что такое Режекторный фильтр?

Режекторный фильтр

Режекторный фильтр

Электрическая принципиальная схема полосно-заграждающего фильтра

Полосно-заграждающий фильтр (проф. жаргон — режекторный фильтр) — электронный или любой другой фильтр, не пропускающий колебания некоторой определённой полосы частот, и пропускающий колебания с частотами, выходящими за пределы этой полосы.

Заграждающий фильтр, предназначенный для подавления одной определённой частоты, называется узкополосным заграждающим фильтром или фильтром-пробкой (англ. notch filter).

Ссылки

См. также

Wikimedia Foundation.
2010.

  • Полосовой фильтр
  • Полёвковые

Смотреть что такое «Режекторный фильтр» в других словарях:

  • Фильтр — получить на Академике рабочий купон на скидку ЗооПассаж или выгодно фильтр купить с бесплатной доставкой на распродаже в ЗооПассаж

  • режекторный фильтр — Ндп. полосно заграждающий фильтр Электрический частотный фильтр, имеющий полосу задерживания, расположенную между двумя заданными полосами пропускания. [ГОСТ 24375 80] Недопустимые, нерекомендуемые полосно заграждающий фильтр Тематики радиосвязь… …   Справочник технического переводчика

  • Режекторный фильтр — 260. Режекторный фильтр Ндп. Полосно заграждающий фильтр Источник: ГОСТ 24375 80: Радиосвязь. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные термины: 58. Режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК Режекторный фильт …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР — то же, что заграждающий фильтр …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Режекторный фильтр — 1. Электрический частотный фильтр, имеющий полосу задерживания, расположенную между двумя заданными полосами пропускания Употребляется в документе: ГОСТ 24375 80 …   Телекоммуникационный словарь

  • режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК — режекторный фильтр Ндп. заградительный фильтр Фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК, полоса задерживания которого расположена по диапазону частот между двумя полосами пропускания. [ГОСТ 22832 77] Недопустимые, нерекомендуемые заградительный… …   Справочник технического переводчика

  • режекторный фильтр подавления несущей — фильтр подавления помех в цепях питания — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы фильтр подавления помех в цепях питания EN interference… …   Справочник технического переводчика

  • Режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК — 58. Режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК Режекторный фильтр Ндп. Заградительный фильтр D. Bandsperre Е. Bandstop filter F. Fiitre coup bande Фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК, полоса задерживания которого расположена по… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • режекторный фильтр для звукового сигнала соседнего канала — užtvarinis gretimojo kanalo garso signalo filtras statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. adjacent channel sound rejector vok. Nachbarkanaltonfalle, f rus. режекторный фильтр для звукового сигнала соседнего канала, m pranc. piège de …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • Режекторный фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК — 1. Фильтр аппаратуры системы передачи с ЧРК, полоса задерживания которого расположена по диапазону частот между двумя полосами пропускания Употребляется в документе: ГОСТ 22832 77 Аппаратура систем передачи с частотным разделением каналов.… …   Телекоммуникационный словарь

  • узкополосный режекторный фильтр — фильтр пробка — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия Синонимы фильтр пробка EN notch filter …   Справочник технического переводчика

Режекторный фильтр • HamRadio

Режекторный фильтр в супергетеродинных приемниках для формирования требуемой амплитудно-частотной характеристики в тракте промежуточной частоты обычно используют многоконтурные LC-фильтры или электромеханические фильтры. При практической работе в эфире в полосу пропускания фильтра основной селекции наряду с основным принимаемым сигналом попадают помехи в виде сигналов несущей частоты AM станции либо сигналов телеграфных станций. Такие узкополосные помехи вполне можно подавить режекторным фильтром с умножителем добротности контура Q. Принципиальная схема подобного фильтра приведена на рис.

Основу режекторного фильтра составляет регенеративный каскад на полевом транзисторе V2, выполняющий роль умножителя Q контура L2C4C5C6. Глубину обратной связи, а следовательно, и эквивалентную добротность контура устанавливают подстроечным резистором R5. Без такого умножителя Q контур подавлял бы сигналы в широкой полосе частот (из-за конечной собственной добротности).

Режекторный фильтр перестраивается в пределах полосы пропускания ПЧ приемника конденсатором, перемен ной емкости C5. Для уменьшения влияния фильтра на работу предшествующего ему каскада, а также влияния на фильтр последующих каскадов приемника, на входе и выходе фильтра имеются истоковые повторители на транзисторах V1 и V3. Фильтр включают между преобразователем и первым каскадом УПЧ или между каскадами УПЧ. выключатель S1 закорачивает режекторный контур, отключая тем самым фильтр.

Данный фильтр был испытан в ламповом трансивере UW3DI. АЧХ тракта ПЧ трансивера с режекторным фильтром приведена на рис.

Подавление помехи составляет 30 дБ, полоса ослабляемых частот по уровню — 6 дБ — 250 Гц, пределы перестройки фильтра — 498…504 кГц. Питают фильтр от источника смещения ламп трансивера через параметрический стабилизатор на стабилитроне V4.

Режекторный фильтр собран на печатной плате (рис. ) размерами 80X50 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Она рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ, подстроечного резистора R5 — СПЗ-16, конденсаторов КМ-4 (С1—С4, С6—С9) и К50-6 (С10). Конденсатор С5 — подстроечный конденсатор КПВ-140, у которого оставлены одна роторная пластина и две статорные. Перед установкой конденсатора на плату опорную контактную пружину ротора поворачивают на 120°, отгибают и впаивают в печатную плату. Острый выступ пластины ротора слегка изгибают пинцетом (он будет замыкать конденсатор в крайних положениях, выполняя тем самым роль выключателя S1). Ротор конденсатора С5 удлиняют с помощью стержня диаметром 6 мм из диэлектрика (капрон, текстолит), который надевают на ось ротора со стороны пластин. На стержень надевают ручку с лимбом.

Контурная катушка L2 (одноконтурный фильтр ПЧ от карманного приемника «Нейва») содержит 96 витков провода ПЭВТЛ 0,09. Она намотана на трехсекционном каркасе, который помещен в чашки из феррита 1000НМЗ диаметром 6,1 мм. Индуктивность катушки изменяют подстроечником из феррита диаметром 2,3 мм. Катушка помещена в латунный экран. При указанных на схеме номиналах конденсаторов С4—С6 и промежуточной частоте 500 кГц индуктивность контурной катушки должна быть около 250 мкГ.

Если фильтр будет использован в приемнике с другой промежуточной частотой, то требуемую индуктивность катушки можно рассчитать по формуле: L = 66,6/f2, где L — индуктивность, мкГ; f —промежуточная частота, МГц. Дроссель L1 намотан проводом ПЭВ-2 0,12 на двух склеенных вместе кольцах типоразмера К7ХХ4Х2 из феррита М600НМ и содержит 120 витков. После намотки дроссель пропитывают эпоксидным клеем. Полевые транзисторы КПЗОЗЕ можно заменить на КПЗОЗГ, КП303Д, КП302Б, КП302В, КП307Б. Если фильтр будет установлен в приемнике с напряжением питания —9…—15 В, стабилитрон V4 и резистор R11 можно исключить.

В случае, когда с общим проводом приемника соединен минус источника питания, транзисторы КПЗОЗЕ следует заменить на КП103К, КП10ЗЛ. но при этом несколько понизится эффективность фильтра из-за более низкой крутизны характеристики этих транзисторов. Фильтр подключают коротким отрезком коаксиального кабеля.

Налаживают фильтр до установки его в приемник.

Подав на фильтр питание, устанавливают ротор конденсатора С5 в среднее положение. Замкнув перемычкой резистор R6, вращением движка подстроечного резистора R5 добиваются самовозбуждения фильтра. Частоту колебаний контролируют калиброванным приемником или частотомером. Вращая подстроечник катушки L2, устанавливают частоту, соответствующую середине полосы пропускания усилителя ПЧ приемника. Изменяя положение ротора конденсатора С5, проверяют границы перестройки фильтра.

Сняв перемычку с резистора R6 и подключив фильтр к приемнику, вращением движка резистора R5 добиваются срыва колебаний. К входу усилителя ПЧ приемника подключают генератор ВЧ, настроенный на среднюю частоту полосы пропускания. Контролируя низкочастотный сигнал на выходе приемника измерителем выхода или осциллографом, вращением ротора конденсатора С5 добиваются подавления сигнала генератора ВЧ. Подстройкой резистора R5 устанавливают максимальное подавление. Выключив фильтр выключателем S1, подстраивают (если это необходимо) контуры ПЧ приемника.

Источник журнал радио

24. Полосовой фильтр и режекторный фильтр

Цели

После проведения данного
эксперимента Вы сможете продемонстрировать работу индуктивно-емкостного полосового
фильтра и резистивно-емкостного режекторного фильтра.

Необходимые принадлежности

* Осциллограф

* Цифровой мультиметр

* Макетная панель

* Генератор функции

* Элементы:

четыре конденсатора 0,1
мкФ, один конденсатор 0,47 мкФ, одна катушка индуктивности 10 мГн, один резистор
100 Ом, четыре резистора 15 кОм.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Полосовой фильтр
— это частотночувствительная схема, которая пропускает узкий диапазон. частот
в окрестности центральной резонансной частоты (fr)

Все другие частоты ниже
или выше узкой полосы пропускания значительно подавляются. Типичная характеристика
полосового фильтра показана на рисунке 24-1А.


Рис. 24-1.

Режекторный фильтр представляет
собой противоположность полосовому фильтру. Он подавляет или устраняет сигналы,
частоты которых попадают в узкий диапазон с центральной частотой fc.
Все частоты выше и ниже центральной частоты фильтр пропускает с минимальным
ослаблением (см. рис. 24-1 В). Режекторный фильтр иногда называют вырезающим
фильтром, поскольку этот фильтр используется для вырезания или режекции мешающего
сигнала одной частоты.

Краткое содержание

Имеется несколько различных
способов схемной реализации полосового фильтра и режекторного фильтра. Индуктивно-емкостные
резонансные схемы могут комбинироваться различными методами для создания обоих
типов фильтров. В данном эксперименте Вы познакомитесь с полосовым фильтром.

Режекторный фильтр может
быть реализован и на базе индуктивно-емкостных схем. Однако в данном эксперименте
Вы познакомитесь с популярным и широко используемым двойным Т-образным мостовым
фильтром. Это резистивно-емкостной режекторный фильтр, способный подавлять определенную
частоту и частоты в ее окрестности. Центральная частота рассчитывается при помощи
следующей формулы:

fp = 1/2*3.14RC

Поскольку у Вас нет удобных
средств для точного измерения частоты, Вы будете просто варьировать частоту,
генерируемую генератором функций, и отмечать при помощи мультиметра выходную
характеристику фильтра. Таким образом, можно увидеть, как выходное напряжение
изменяется в зависимости от частоты как в случае полосового фильтра, так и в
случае режекторного фильтра.

ПРОЦЕДУРА

1. Обратитесь к рисунку
24-2. Соберите эту схему полосового фильтра на Вашей макетной панели. Выходное
напряжение генератора функций прикладывается к конденсаторам, тогда как выходное
напряжение фильтра снимается с резистора 1000м. Заметьте, что общая емкость
схемы составлена из двух конденсаторов с емкостью 0,47 мкФ и 0,1 мкФ.

2. Используя значения,
показанные на рисунке 24-2, рассчитайте общую емкость схемы и резонансную частоту
данной схемы.


Рис. 24-2.

Сt = _______ мкФ

fr=_____Гц

3. Установите регулятором
амплитуды генератора функций выходное напряжение размаха 4 В:

Затем установите частоту
приблизительно 500 Гц.

4. Подключите осциллограф
параллельно выходному резистору 1000м. Медленно увеличивайте частоту на выходе
генератора функций и наблюдайте за изменением выходного напряжения схемы. Замечайте
вариацию этого напряжения. Изменения частоты выполняйте медленно, чтобы Вы могли
получать хорошую индикацию того, как изменяется напряжение, когда частота увеличивается
или понижается. Увеличивайте частоту приблизительно до 5 кГц.

5. Регулируйте частоту,
наблюдая за выходом фильтра. Настройте генератор функций на пиковое выходное
напряжение. Заметьте по генератору функций
или измерьте период и частоту при помощи осциллокрафа. f=____Гц

6. Объясните изменения,
которые Вы наблюдали в шагах 4 и 5.

7.Демонтируйте .полосовой
фильтр. Вместо него соберите схему двойного Т-образного мостового фильтра, который
показан на рисунке 24-3. Будьте внимательны при монтаже схеме, поскольку она
несколько сложна, и легко можно сделать ошибку во время монтажа.


Рис. 24-3.

Имеется несколько-важных
моментов, которые Вы должны принять во внимание при монтаже данной схемы. Во-первых,
значение одного (общего) конденсатора получается комбинированием емкостей двух
параллельных конденсаторов 0,1 мкФ. Вспомните, что емкости параллельных конденсаторов
складываются, образуя, следовательно. один конденсатор емкостью 0,2 мкФ. Другое
значение в данной схеме получается соединением двух параллельных резисторов.
Два параллельных резистора с одинаковым сопротивлением
имеют общее сопротивление, равное половине сопротивления одного из резисторов.
В данном случае два резистора 15 кОм соединены параллельно, чтобы получить сопротивление
7,5 кОм.

8. Используя значения,
показанные на рисунке 24-3, рассчитайте частоту режекции или центральную частоту
данного фильтра. fc=_____Гц

9. Настройте генератор
функций на частоту 10 Гц и размах напряжения 4В. Подключите осциллограф на выход
фильтра. Увеличивайте теперь выходную частоту приблизительно до 1000 Гц и наблюдайте
за вариацией выходного напряжения фильтра. Повторяйте это несколько раз, чтобы
Вы могли наверняка увидеть эффект.

10.Настройте генератор
функций на нулевую частоту (минимальное напряжение). Измерьте частоту и запишите.
f=_____Гц

11.Объясните полученные
Вами результаты в шагах 9 и 10.

ОБЗОРНЫЕ
ВОПРОСЫ

1. Режекторный фильтр может
быть реализован на базе индуктивно-емкостных схем:

а) высказывание истинно,

б) высказывание ложно.

2. В индуктивно-емкостном
полосовом фильтре центральная частота определяется значениями:

а) приложенного напряжения,

б) L и R,

в) R и С,

г) L и С.

3. Полосовой фильтр пропускает:

а) одну частоту,

б) только высокие частоты,

в) узкую полосу частот,

г) все частоты.

4. Двойной Т-образный мостовой
фильтр представляет собой:

а) полосовой фильтр,

б) фильтр нижних частот,

в) фильтр верхних частот,

г) режекторный фильтр.

5. Какова центральная частота
двойного Т-образного мостового фильтра при значениях R = 10 кОм и С = 0,47 мкФ?

а) 34 Гц,

б) 47 Гц,

в) 68 Гц,

г) 120 Гц.

ALCAD FR-413 Режекторный мачтовый перестраиваемый фильтр 4-канала 470-862 Мгц

Описание

Режекторный фильтр ALCAD FR-413 представляет собой четыре последовательных пассивных фильтра, собранных в одном корпусе. ALCAD FR-413 предназначен для выравнивания уровня каналов или удаления частотных помех в ДМВ диапазоне. Потери на проход менее — 1 дБ. При необходимости все четыре фильтра можно настроить на один канал, чтобы увеличить затухание. Фильтр ALCAD FR-413 имеет мачтовое исполнение, т.е. может быть установлен на мачту между антенной и диплексором (или усилителем). С его помощью можно устранить различие в уровнях входных сигналов или отфильтровать нежелательные каналы.

Производитель:

Испания

Цена при заказе через интернет-магазин

Наличие:

Технические характеристики ALCAD FR-413


Количество фильтров: 4
Диапазоны частот: 470-862 мГц
Каналы OIRT: 21-69
Потери на проход: менее — 1 дБ
Глубина режекции — 1 фильтр: более — 14 дБ
Глубина режекции — 2 фильтра: более — 33 дБ
Глубина режекции — 3 фильтра: более — 44 дБ
Глубина режекции — 4 фильтра: более — 52 дБ


Отзывы

Если Вы хотите оставить отзыв или пожелание, Вам необходимо пройти процедуру регистрации и/или войти на сайт под своим логином.

  RTM TS 2006 5-2400MHz грозозащита

TS2006, 5-2400MHz – это устройство грозозащиты, которое поможет защитить Вашу спутниковую или эфирную систему от грозы. Грозозащита обладает очень маленьким коэффициентом затухания 0.3db и почти не влияет на качество сигнала. Модель RTM 5-24000MHz выполнена в герметичном, влагозащищенном корпусе, поэтому его можно установить как возле ресивера так и непосредственно возле самой антенны. Благодаря продуманному конструктивному исполнению позволяет пропускает сигнал в обоих направлениях и позволяет защитить ваш спутниковый или эфирный ресивер, а также по цепочке и телевизор от сильного электроимпульса во время грозы. Диапазон рабочих частот устройства грозозащиты довольно большой и составляет от 5.0 до 24 000 МГц, чем обеспечивается захват всего частотного диапазона как эфирного так и спутникового (ПЧ) сигнала. Грозозащита ставится в разрыв кабеля от LNB и ресивера. Спасёт от грозовых разрядов до 8000 вольт. Время срабатывания — 1 микросекунда.

 ALCAD Розетка TV-Sat F-конектор Alcad BS-100 (EM-202,SB 003 в комплекте)

Производитель:

Испания

Комплект розетки Alcad BS-100 (оконечный). Потери на выходе в диапазоне 1,0 дБ. Для использования в эфирной и спутниковой кабельной сети. Два выхода для подключения ТВ и SAT приемника. Механизм розетки Alcad содержит фильтр SAT-TV, для разделения сигналов эфирного и спутникового ТВ. В механизм розетки BS-100 Alcad на гнезде SAT смонтирован F-разьем.

Сигнал для питания и сигнал управления DiSEqC транслируется на один выход.

Стандартные габаритные размеры позволяют использовать данный комплект Alcad в одной панели с электро-установочными изделиями многих европейских фирм.

Комплект состоит:

— механизм Alcad BS-100 фильтр, F-конектор

— накладка для антенной розетки Alcad

— корпус для наружной установки

Notch Filters — обзор

Notch Filters… последний рубеж

Notch-фильтры, особенно с высокой добротностью и / или высоким затуханием, наиболее трудно реализовать с помощью универсальных фильтров с переключаемыми конденсаторами. Вы можете разработать режекторный фильтр с помощью FilterCAD со спецификациями, которые предполагают ослабление в полосе задерживания более 60 дБ, и обнаружить, что на практике результатом является ослабление 40 дБ или меньше. Это в первую очередь связано с характером дискретных данных универсальных блоков фильтров; сигналы равной амплитуды и противоположной фазы в идеале не отменяются при суммировании, как это было бы в чисто аналоговой системе.Могут быть получены выемки до 60 дБ, но для этого требуются методы, не охватываемые данной версией FilterCAD. Некоторые из этих методов будут рассмотрены здесь. Мы начнем с использования FilterCAD, чтобы ввести параметры для отклика на эллиптическую метку. Мы укажем максимальную пульсацию полосы пропускания 0,1 дБ, затухание 60 дБ, центральную частоту 40 кГц, полосу пропускания 2 кГц и полосу пропускания 12 кГц. Учитывая эти параметры, FilterCAD синтезирует ответ, показанный в Таблице 23.12. Этот фильтр 8-го порядка требует фактического затухания в полосе задерживания более 80 дБ, уровня производительности, которого было бы чрезвычайно трудно достичь в реальном мире.Рабочий фильтр с ослаблением 60 дБ может быть получен, но только при значительном отклонении от рекомендаций FilterCAD.

Таблица 23.12. f 0 , Q и f n Значения для 40 кГц, 60 дБ Notch

STAGE f 0 Q f n
1 35735.679

3,3144 39616,8585
2 44773.1799 3,3144 40386.8469
3 35242.9616 17.2015 39085.8415
4 45399.1358 17.2105 40935.5393
9105 40935.5393 переключаемые устройства с лучшей производительностью

определенные рабочие параметры поддерживаются в определенных диапазонах. Условия, которые дают наилучшие результаты для определенного параметра, называются его «добротностью».«Например, в случае LTC1064, лучшие спецификации для точности отношения тактовой частоты к центральной частоте (f CLK / f 0 ) опубликованы для тактовой частоты 1 МГц и Q, равного 10. Поскольку мы отклоняемся от этот «показатель качества» (как мы должны сделать, чтобы получить отметку 40 кГц в нашем примере), производительность будет постепенно ухудшаться. Одна из проблем, с которой мы столкнемся, — это «Q-улучшение». То есть добротность каскадов будет немного больше, чем у резисторов. (Обратите внимание, что Q-улучшение в основном является проблемой в режимах 3 и 3A и не ограничивается выемками, но также встречается в фильтрах LP, BP и HP.) Это приводит к появлению пиков выше и ниже отметки. Повышение добротности можно скомпенсировать, разместив небольшие конденсаторы (от 3 до 30 пФ) параллельно с R4 (режим 2 или 3). С помощью этой модификации можно компенсировать увеличение добротности в режекторных фильтрах с центральными частотами до 90 кГц. Предлагаемые здесь значения являются компромиссными для широкодиапазонной режекции с перестраиваемой тактовой частотой. Если вы хотите создать режектор с фиксированной частотой, вы можете использовать более крупные конденсаторы на более высоких частотах. По крайней мере, в случае LTC1064, повышение добротности вряд ли станет проблемой ниже 20 кГц.Добавление конденсаторов на более низких частотах приведет к расширению выемки.

Как упоминалось ранее, другой проблемой при реализации режекторных фильтров является недостаточное затухание. Для низкочастотных меток затухание в полосе задерживания может быть увеличено путем повышения тактовой частоты до частоты режекции до 250: 1. Затухание также можно улучшить, добавив внешние конденсаторы, на этот раз параллельно с R2 (режимы 1, 2 и 3A). Конденсаторы от 10 до 30 пФ в этом положении могут увеличить затухание в полосе задерживания на 5–10 дБ.Конечно, эта комбинация конденсатор / резистор составляет пассивный каскад нижних частот 1-го порядка с угловой частотой 1 / (2πRC). В случае значений, указанных выше, частота среза будет настолько далеко в полосе пропускания, что маловероятна. Однако, если режектор необходим на частоте ниже 20 кГц, емкость конденсатора необходимо будет увеличить, а частота среза каскада 1-го порядка будет пропорционально уменьшена. Для конденсатора 100 пФ и R2 10 кОм частота среза будет 159 кГц, значение, которое вряд ли вызовет проблемы в большинстве приложений.Для конденсатора 500 пФ (значение, которое может оказаться необходимым для глубокого провала на низкой центральной частоте) и R2, равного 20 кОм, частота среза падает до 15,9 кГц. Если максимальное затухание в полосе задерживания более важно, чем широкая полоса пропускания, такое решение может оказаться приемлемым. Добавление резисторов параллельно резистору R2 создает одну дополнительную проблему: оно увеличивает добротность, которую мы только что контролировали с помощью конденсаторов на резисторе R4. Значения резистора необходимо отрегулировать, чтобы снова снизить добротность.

Таблица 23.13 содержит параметры для настоящего режекторного фильтра, который фактически соответствует нашим требованиям к ослаблению 60 дБ с использованием ранее описанных методов. По сути, это режекторный фильтр 8-го порядка с перестраиваемой тактовой частотой, описанный в спецификации LTC1064. Обратите внимание на сочетание используемых режимов. Это решение, которое FilterCAD не может предложить.

Таблица 23.13. f 0 , Q и f n Значения для 40 кГц, 60 дБ Notch

STAGE f 0 (кГц) Q f n (кГц) MODE
1 40.000 10,00 40,000 1
2 43,920 11,00 40,000 2
3 40,000 10,00 40,000 1
4 35,920 8,41 40,000 3

Должно быть очевидно, что описанные здесь методы для режекторных фильтров являются в первую очередь эмпирическими, и что приведенное здесь описание далеко не исчерпывающее.Мы даже не коснулись оптимизации этих фильтров, например, для шумов или искажений. Для этого процесса нельзя дать простых правил. Такая оптимизация возможна, но требует индивидуального подхода. Если вам нужно реализовать высокопроизводительный режекторный фильтр, а приведенные выше советы оказались неадекватными, обратитесь за дополнительной помощью в отдел приложений LTC.

Схема активного фильтра »Электроника

Схема операционного усилителя

для активного режекторного фильтра может использоваться для удаления отдельных частот или небольших полос частот, а конструкция электронной схемы проста.


Учебное пособие по операционному усилителю Включает:
Введение
Сводка схем
Инвертирующий усилитель
Суммирующий усилитель
Неинвертирующий усилитель
Усилитель с переменным усилением
Активный фильтр высоких частот
Активный фильтр нижних частот
Полосовой фильтр
Режекторный фильтр
Компаратор
Триггер Шмитта
Мультивибратор
Бистабильный
Интегратор
Дифференциатор
Генератор моста Вина
Генератор фазового сдвига


Операционные усилители предоставляют отличный способ создания и проектирования режекторных фильтров.Схемы операционных усилителей для активных режекторных фильтров очень эффективны, при этом их легко спроектировать и построить с использованием минимального количества электронных компонентов.

Режекторные фильтры

могут использоваться в различных приложениях, где необходимо удалить определенную частоту или полосу частот. Часто режекторные фильтры имеют фиксированную частоту, хотя можно разработать такие, которые имеют переменную частоту.

Режекторные фильтры с фиксированной частотой находят применение, например, для устранения помех с фиксированной частотой, таких как гул от сети, из аудиосхем.Их также можно использовать в проектировании электронных схем во многих областях, удобно удаляя одну частоту или узкую полосу частот.

Отклик режекторного фильтра

Как следует из названия, режекторный фильтр обеспечивает режекторный или узкий диапазон, в котором фильтр удаляет сигналы на этой частоте.

Идеальным откликом для любого режекторного фильтра был бы полностью плоский отклик во всем используемом диапазоне, за исключением режекторной частоты. Здесь он будет падать очень быстро, обеспечивая высокий уровень ослабления, способный удалить нежелательный сигнал.

Типичный отклик режекторного фильтра

В действительности совершенство недостижимо, но при использовании схемы операционного усилителя высокие уровни усиления самого операционного усилителя означают, что высокие уровни затухания и узкие режекции могут быть очень легко достигнуты с минимальным количеством электронные компоненты в дополнение к операционному усилителю.

Схема активного режекторного фильтра ОУ

На схеме ниже показана схема операционного усилителя для активного режекторного фильтра с одним операционным усилителем и несколькими дополнительными электронными компонентами.

Схема режекторного фильтра довольно проста, и расчет конструкции электронной схемы для значений компонентов также легко определить.

Базовая схема режекторного фильтра на операционном усилителе с фиксированной режекторной полосой

Схема активного режекторного фильтра довольно проста в разработке. Он использует как отрицательную, так и положительную обратную связь вокруг микросхемы операционного усилителя и, таким образом, обеспечивает высокую производительность.

Расчет стоимости схемы очень прост.Формула для расчета номиналов резистора и конденсатора для цепи режекторного фильтра:

fnotch = 12 π R C

R = R3 = R4

C = C1 = C2

Где:
f метка = центральная частота метки в герцах
Π = 3,142
R и C — значения резисторов и конденсаторов в Ом и фарадах

Меры предосторожности при проектировании режекторного фильтра

При создании схемы активного режекторного фильтра необходимо использовать компоненты с высокими допусками для достижения наилучших характеристик.Обычно они должны составлять 1% или лучше. Глубина канавки 45 дБ может быть получена при использовании 1% компонентов, хотя теоретически возможно, чтобы надрез составлял порядка 60 дБ при использовании идеальных компонентов. R1 и R2 должны быть согласованы с точностью до 0,5%, или они могут быть подрезаны с помощью параллельных резисторов.

Еще одним элементом, обеспечивающим оптимальную работу схемы, является обеспечение импеданса источника менее примерно 100 Ом. Кроме того, полное сопротивление нагрузки должно быть более 2 МОм.

Цепь часто используется для удаления нежелательного шума в цепях. Значения для режекции 50 Гц будут следующими: конденсаторы: C1, C2 = 47 нФ, резисторы: R1, R2 = 10 кОм, R3, R4 = 68 кОм.

Схема двойного Т-образного режекторного фильтра ОУ с регулируемой Q

Хотя схема фиксированного режекторного фильтра может использоваться во многих конструкциях электронных схем, иногда может потребоваться переменная ширина режекторного фильтра Q. Это также можно сделать с помощью простой схемы операционного усилителя.

Двойной Т-образный режекторный фильтр с переменной Q прост в реализации и может обеспечить хороший уровень подавления на режекторной частоте.В этой схеме операционного усилителя используются два операционных усилителя, и между двумя операционными усилителями можно увидеть сдвоенную Т-образную секцию.

Функция переменной добротности для двойного Т-активного режекторного фильтра обеспечивается потенциометром, размещенным на неинвертирующем входе нижнего операционного усилителя на схеме.

Схема режекторного фильтра операционного усилителя с переменной Q

Расчет значения для схемы очень прост. Формула такая же, как и для пассивной версии двойного Т-образного режекторного фильтра.

Где:
f метка = частота среза в герцах
π = 3,142
R и C — номиналы резисторов и конденсаторов, как в схеме

Значение потенциометра совсем не критично. Оно не должно быть настолько высоким, чтобы сопротивление было нагружено входным сопротивлением второго операционного усилителя. Поскольку первый операционный усилитель также рассматривает его как резисторную нагрузку, он не должен быть настолько низким, чтобы представлять значительную нагрузку.Этот резистор действует только как делитель потенциала, чтобы представить требуемую пропорцию выхода на входе второго операционного усилителя.

Потенциометр может находиться в диапазоне от 4,7 кОм до 47 кОм. Поскольку стандартные операционные усилители имеют входное сопротивление около 250 кОм, запаса для потенциометра 47 кОм вполне достаточно.

Схема операционного усилителя для режекторного фильтра может быть очень полезной, и средство регулировки Q также может быть очень удобным. В нем используется сравнительно немного электронных компонентов: всего два операционных усилителя, которые могут быть объединены в один корпус интегральной схемы, а также три резистора, три конденсатора и потенциометр для регулировки значения Q.

Основным недостатком схемы режекторного фильтра является то, что по мере увеличения уровня Q глубина нуля уменьшается. Несмотря на это, схема операционного усилителя может успешно использоваться во многих конструкциях электронных схем для различных приложений.

Электронные компоненты для конструкций режекторных фильтров

Выбор электронных компонентов, используемых в активном фильтре, является ключом к успешной работе схемы. Для активного режекторного фильтра решающее значение имеют допуск и производительность электронных компонентов.

Изменения в значениях электронных компонентов в результате их допуска могут значительно изменить размер выемки и ее глубину. Все компоненты в зоне, определяющей выемку цепи, должны иметь жесткий допуск, 1% или лучше.

На сегодняшний день металлопленочные резисторы доступны в виде выводов и устройств для поверхностного монтажа. Эти резисторы не только малошумные, но их также можно купить с жесткими допусками. Обычно они доступны в версиях 1%, 2% или иногда 5%.Поскольку разница в стоимости зачастую небольшая, хорошим выбором будет использование резисторов 1%.

Что касается конденсаторов, то следует избегать электролитических конденсаторов любой ценой. Они не только поляризованы, но и очень плохо переносят их. Обычно электролитические конденсаторы имеют допуск от -20% до + 80%, поэтому они совсем не точны. Также следует избегать использования танталовых электролитических конденсаторов. Они лучше, чем электролитические конденсаторы, но они также поляризованы и не обеспечивают достаточного уровня точности.

Керамические конденсаторы

обладают хорошими характеристиками и обычно доступны в требуемых диапазонах. Они также доступны как для выводов, так и для поверхностного монтажа. В зависимости от фактического диэлектрика доступны конденсаторы с очень высокими допусками, и правильные типы обеспечивают хорошие характеристики.

Конденсаторы с пластиковой пленкой — еще один хороший выбор, так как многие типы имеют хорошие допуски. Однако пленочные конденсаторы обычно доступны только как устройства с выводами, а не как устройства для поверхностного монтажа.

Две схемы активных режекторных фильтров на операционных усилителях очень просты в разработке и использовании. Их производительность достаточно хороша для большинства приложений, но если они должны быть подключены каскадом, необходимо позаботиться о том, чтобы они работали на одной и той же частоте, используя компоненты с очень жесткими допусками для элементов, определяющих частоту.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей
Схемы операционных усилителей
Цепи питания
Конструкция транзистора
Транзистор Дарлингтона
Транзисторные схемы
Схемы на полевых транзисторах
Условные обозначения схем

Вернуться в меню «Схема схем».. .

Оптический режекторный фильтр — полосовые стоп-фильтры

OD Передача (%) *
0,0 100,00
0,3 50,12
1,0 10,00
1,5 3,16
2,0 1,00
2,5 0,32
3.0 0,10
4,0 0,01
5,0 0,001

Таблица 1. Связь между OD и% T

, где OD — оптическая плотность, а T — абсолютный коэффициент пропускания.

В то время как режекторные фильтры могут быть разработаны для различной ширины полосы пропускания, узкополосные фильтры более распространены. Для фильтров с более узкой полосой пропускания и более плотным блокированием потребуется более толстое покрытие. Эти покрытия могут быть более дорогими и выдерживать высокие нагрузки.

Традиционные полосовые стоп-фильтры также имеют полосы подавления гармоник. Эти гармонические полосы важны только в приложениях, где требуются широкие полосы пропускания.

Мы можем отрегулировать дизайн покрытия, чтобы исключить полосы подавления гармоник; однако такие покрытия будут более толстыми и сложными. На рисунке 1 показан пример с полосами подавления гармоник и где полосы подавления гармоник были удалены.

Рисунок 1: Режекторный фильтр с полосами подавления гармоник и без них

Некоторые режекторные фильтры можно использовать в относительно широком диапазоне углов.Для этого типа фильтров полоса подавления будет отцентрирована таким образом, чтобы обеспечить достаточное подавление во всем диапазоне углов.

Идеально подходит для использования в системах лазерной защиты глаз, где глаза должны быть защищены от лазерного света, падающего под разными углами. На рисунке 2 показан пример того, как такой фильтр может достигать пика около определенной длины волны.

Рисунок 2: Узкополосный режекторный фильтр 532 нм, разработанный для AOI = 0-30 °

Применение режекторного фильтра

Notch-фильтры или фильтры с полосой задерживания используются в различных приложениях, где одни длины волн должны передаваться, а другие — блокироваться и / или отражаться.

Многие формы спектроскопии используют эти типы фильтров для оценки колебательных и вращательных характеристик кристаллических и молекулярных структур. Эта способность может быть полезна при оценке судебных доказательств, обнаружении наркотиков, идентификации неизвестного вещества, а также реакции молекулярных структур в определенных средах.

Спектроскопия — один из основных научных инструментов, используемых в исследованиях и технологиях наук о жизни. С помощью этих фильтров ученые могут лучше оценивать характеристики молекул за счет выделения конкретных длин волн, представляющих интерес.

Оптическая плотность играет важную роль в определении силы фильтра. Измерения оптической плотности могут помочь в измерении концентрации биомассы, роста культур микроорганизмов и других аналитических методов в сфере медико-биологических наук.

Системы оптической связи используют их, чтобы блокировать любые искажения, которые могут возникнуть на пути света. Режекторные фильтры обычно используются для обеспечения лазерной безопасности, например, для защиты глаз от лазера.В этом случае защитные очки имеют покрытие и предназначены для отражения потенциально вредных длин волн лазерного излучения.

Типичные режекторные фильтры обеспечивают пропускание до 85% пика. Имеются конструкции для нанесения на стекло, кристаллы, полупроводниковые материалы, концы волокон, полимеры и другие термочувствительные материалы.

Свяжитесь с нашей командой разработчиков, чтобы обсудить ваши конкретные требования, в том числе: диапазон длин волн пропускания, крутизну среза и отсечки переходов, оптическую плотность, угол падения и среду падающего излучения.

Дизайн соответствует или превосходит экологические требования MIL-C-48497.

Свяжитесь с нашей командой разработчиков, чтобы обсудить ваше конкретное применение для отклоняющих оптических фильтров!

Notch-фильтр

Notch-фильтр

следующий: ТОЧНОСТЬ ИСХОДА
Up: ВВЕДЕНИЕ В ПОЛНОПРОХОДНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Предыдущая: ВВЕДЕНИЕ В ПОЛНОПРОХОДНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Узкополосный фильтр

отклоняет узкую полосу частот и оставляет все остальное
спектра мало что изменилось.Самый распространенный
Пример — шум 60 Гц от линий электропередач.
Другой — низкочастотный откат земли.
Такие фильтры легко сделать, используя небольшую вариацию.
на всепроходном фильтре.
В полосовом фильтре
полюс и ноль имеют равные (логарифмические) относительные
расстояния от единичной окружности.
Все, что нам нужно сделать, это
поставьте ноль ближе к кругу.
В самом деле, нет причин, по которым мы не должны ставить ноль правильно.
по кругу:
то частота, при которой ноль
находится точно аннулировано
из спектра исходных данных.

Узкополосные фильтры и фильтры с резкой обрезкой
следует использовать с осторожностью.
Вездесущий штраф
для использования таких фильтров заключается в том, что они не распадаются быстро со временем.
Хотя это может не вызывать проблем в некоторых приложениях,
это обязательно будет происходить в других.
Очевидно, если сбор данных
продолжительность короче или сопоставима с импульсом
отклик узкополосного фильтра,
тогда переходные эффекты
запуска эксперимента не успеет угаснуть.
Аналогичным образом, режектор не должен быть слишком узким в режекторном фильтре 60 Гц.Даже полосовой фильтр (пример которого, Баттерворт
фильтр, это
реализовано в главе)
имеет определенную скорость распада
во временной области, которая может быть слишком медленной
для некоторых экспериментов.
В радарах и сейсмологии отражений,
важность сигнала не связана с его
сила.
Поздние эхо-сигналы могут быть очень слабыми,
но они содержат информацию, не найденную ранее
эхо.
Если используется слишком резкая частотная характеристика,
затем отфильтруйте резонанс от раннего сильного прибытия
Возможно, к тому времени не хватило разложения
приходят слабые поздние эхо.

Что любопытно в узкополосных фильтрах отклонения, когда мы
посмотрите на их импульсные отклики,
мы всегда видим, что частота отклоняется!
Например, посмотрите на рисунок 15.
Фильтр состоит из большого шипа (который содержит все частоты)
а затем синусоидальный хвост с полярностью, противоположной полярности
частота отклоняется.

выемка3

Рисунок 15
Вверху: ноль на оси реальных частот и полюс чуть выше него.
дать режекторный фильтр;
я.е., обнуленная частота отклоняется
в то время как другие частоты мало изменились.
Внизу: выемка расширена.
перемещая полюс подальше от нуля.
(Эта метка находится на частоте 60 Гц, при условии, что s.)

Вертикальная ось в комплексной частотной плоскости в
Рисунок 15.
не совсем так. Вместо этого это что-то вроде логарифма. Логарифм тоже не совсем подходит
потому что нули могут быть точно на единичной окружности.
Я не мог придумать идеальную теорию масштабирования, поэтому после некоторых экспериментов
я выбираю
, где y — вертикальное положение в окне вертикального диапазона 0

УПРАЖНЕНИЯ:

  1. Найдите трехчленный фильтр реальной обратной связи, который нужно отклонить
    59-61 Гц для данных, которые дискретизируются со скоростью 500 точек / с.
    (Попробуйте примерно 50% отклонения на 59 и 61.)
    Где полюса?
    Какое время затухания фильтра?

следующий: ТОЧНОСТЬ ИСХОДА
Up: ВВЕДЕНИЕ В ПОЛНОПРОХОДНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Предыдущая: ВВЕДЕНИЕ В ПОЛНОПРОХОДНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Стэнфордский исследовательский проект
21.10.1998

Режекторный фильтр Twin-T (полосовой)

Режекторный фильтр Twin-T (полосовой)

следующий: Вена мост
Up: Глава 6: Активный фильтр
Предыдущая: Фильтры Саллена-Ки

Твин-Т фильтр

Сеть Twin-T состоит из двух T-сетей:

  • Сеть RCR образована двумя резисторами и одним
    конденсатор.
  • Сеть CRC состоит из двух конденсаторов и одного
    резистор.

Когда выход разомкнут, т. Е. Частота
функция отклика сети twin-T может быть найдена как
(глянь сюда):



где



фактор качества, и

— ширина полосы фильтра. Эта двойная Т-сеть представляет собой полосовой фильтр.
(режекторный фильтр), который ослабляет частоту
к нулю:

Когда этот режекторный фильтр используется в контуре отрицательной обратной связи
усилитель, он становится осциллятором.

Активный фильтр Twin-T

Пропускная способность
не может быть узким
Достаточно для большинства приложений из-за небольшой добротности.
Чтобы решить эту проблему, активный фильтр, содержащий два операционных усилителя.
последователей (с единичным усилением) можно использовать для введения положительного
петля обратной связи, как показано ниже:

Теперь общий вывод двойного Т-фильтра больше не заземлен,
вместо него подключен потенциометр, делитель напряжения, состоящий из
и, чтобы сформировать петлю обратной связи, с помощью которой часть
вывод возвращается:



где
, я.е.,
.

Вход и выход сети Twin-T соответственно и
, и теперь они связаны функцией частотной характеристики
сети Twin-T:



Перестановка и замена
, мы получили



Теперь частотная характеристика этого активного фильтра с обратной связью
можно найти



Подставляя
мы получили



где



— соответственно добротность и пропускная способность активного
фильтр с обратной связью.

Это можно показать (см. Здесь)
что частотная характеристика этого активного двойного Т-фильтра равна



где



— соответственно добротность и пропускная способность активного
фильтр с обратной связью. Изменяя и, пропускная способность

можно отрегулировать. В частности,

Мостиковый Т-фильтр

Если в RCR T-сети вертикальная конденсаторная ветвь отсутствует,
то есть, двойная Т-сеть становится мостовой Т-сетью. Сейчас
у нас есть, в то время как Т-сеть CRC все та же с

, мы получили:



Амплитудно-частотная характеристика этой мостовой Т-сети (напряжение
делитель) это:



Мы позволяем, и выражаем как числитель, так и
знаменатель в канонической форме как



где



— пропускная способность систем 2-го порядка числителя и
знаменатель соответственно.Мы видим, что это полосовой фильтр.


следующий: Вена мост
Up: Глава 6: Активный фильтр
Предыдущая: Фильтры Саллена-Ки

Руй Ван
2019-05-07

11.8: Реализации режекторного фильтра (отклонение полосы)

Путем суммирования выходных сигналов верхних и нижних частот фильтра с переменным состоянием может быть сформирован режекторный фильтр или фильтр с отклонением полосы. Фильтры этого типа обычно используются для удаления сигналов помех. Суммирование легко выполняется с помощью простого параллельно-параллельного суммирующего усилителя, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {1} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Notch-фильтр.

Для разумных значений \ (Q \) будет тесная корреляция между вычисленным центром полосы пропускания и частотами –3 дБ, а также центральной полосой и частотами –3 дБ. Вычисления компонентов производятся так же, как и в полосовом фильтре.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Фильтр необходим для удаления индуцированного шума 60 Гц из сигнала преобразователя. Полоса режекции фильтра должна быть не более 2 Гц.Из спецификаций мы знаем, что центральная частота составляет 60 Гц, а \ (Q \) — 60/2 или 30. 4 \) дает схему, показанную на рисунке \ (\ PageIndex {2} \).3 \), поскольку значение \ (R_ {damping} \) для \ (890 k \ Omega \) может быть чрезмерным. Помните, что важно соотношение этих двух резисторов, а не их абсолютные значения.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Завершенный режекторный фильтр для примера \ (\ PageIndex {1} \).

Компьютерное моделирование

На рисунке \ (\ PageIndex {3} \) показано моделирование схемы из примера \ (\ PageIndex {1} \) с использованием Multisim. Для простоты компоновки была выбрана идеальная модель операционного усилителя. Анализ переменного тока показывает очень резкую метку с центром на частоте 60 Гц, как и ожидалось.Поскольку фильтры этого типа предназначены для удаления одной частоты без воздействия на окружающий материал, требуются компоненты высокоточной настройки. Анализ методом Монте-Карло оказывается неоценимым для того, чтобы увидеть влияние даже незначительных отклонений компонентов в производственном цикле. На рисунке \ (\ PageIndex {3c} \) показана серия из 10 прогонов. Номинальный допуск каждого резистора и конденсатора в фильтре составляет 1%. Кроме того, диапазон частотного графика был сужен до 10 герц по обе стороны от целевой частоты.Даже с этими относительно жесткими допусками можно увидеть отклонения настройки более чем на 1 герц. Кроме того, не во всех случаях форма отклика идеально симметрична.

Рисунок \ (\ PageIndex {3a} \): Режекторный фильтр переменной состояния в Multisim.

Рисунок \ (\ PageIndex {3b} \): идеальный отклик на выемку.

Рисунок \ (\ PageIndex {3c} \): Типичный ответ с вариациями компонентов 1%.

Примечание по выбору компонентов

В идеале схема примера \ (\ PageIndex {1} \) будет выдавать точки –3 дБ на частотах приблизительно 59 Гц и 61 Гц и будет бесконечно ослаблять тона 60 Гц.На самом деле допуски компонентов могут изменить отклик, и, следовательно, для таких точных, высококачественных схем, как эта, требуются высококачественные детали. Даже более простые и менее требовательные схемы, такие как фильтр Саллена и Кей второго порядка, могут не работать должным образом, если используются детали более низкого качества. Как правило, точность и стабильность компонентов становятся более важными по мере увеличения фильтра \ (Q \) и порядка. Обычно используются металлопленочные резисторы с допуском на один процент, при этом 5-процентные углеродные пленочные резисторы подходят для более простых схем.Для конденсаторов используются такие типы пленок, как полиэтилен (майлар), для работы общего назначения, а поликарбонат, полистирол, полипропилен и тефлон используются для более строгих требований. При малых значениях емкости (<100 пФ) можно использовать керамику НПО. Как правило, рекомендуется избегать использования больших керамических дисков и алюминиевых электролитических конденсаторов из-за их большой устойчивости и нестабильности в зависимости от температуры, приложенного напряжения и других факторов.

11.8.1: Инструменты проектирования фильтров

Чтобы еще больше ускорить процесс проектирования активных фильтров, некоторые производители предлагают бесплатное программное обеспечение для проектирования фильтров.Примеры включают FilterCAD от Linear Technology и FilterPro от Burr-Brown. Некоторые программы носят довольно общий характер и помогают создавать фильтры Саллена и Ки, фильтры с множественной обратной связью и переменные состояния. Другие написаны специально для поддержки специализированных ИС фильтров. Обычно программы распечатывают значения компонентов с учетом желаемых типов фильтров и частот прерывания. Также могут быть доступны графики Боде и моделирование формы пульсовой волны. Такие программы, безусловно, могут сократить утомительное проектирование.

mne.filter.notch_filter — документация MNE 0.23.0

x array

Сигнал для фильтрации.

Fs float

Частота дискретизации в Гц.

частота с плавающей запятой | массив из поплавок | Нет

Частоты режекторного фильтра в Гц, например np.arange (60, 241, 60).
Ни один может использоваться только с режимом «Spectrum_fit», где буква F
test используется для поиска синусоидальных составляющих.

filter_length str | int

Длина используемого КИХ-фильтра (если применимо):

  • ‘auto’ (по умолчанию): длина фильтра выбирается на основе
    от размера переходных областей (в 6,6 раз больше обратного
    самой короткой полосы перехода для fir_window = ’hamming’
    и fir_design = «firwin2», и половину от «firwin»).

  • str: удобочитаемое время в
    единицы «с» или «мс» (например, «10 с» или «5500 мс») будут
    преобразуется в это количество выборок, если phase = "zero" , или
    кратчайшая длина, равная степени двойки, по крайней мере, эта длительность для
    фаза = "ноль-двойной" .

  • int: Указанная длина в выборках. Для fir_design = ”firwin”,
    это не должно использоваться.

Когда method == 'Spectrum_fit' , это устанавливает эффективную длительность окна
по которым рассчитываются посадки. См. mne.filter.create_filter ()
для вариантов. Чем больше длина окна, тем стабильнее частота.
оценки, но требуют (потенциально намного) большей обработки и не могут
адаптироваться также к нестационарности.

По умолчанию 0.21 — Нет, но это изменится на '10s' в 0,22.

notch_widths float | массив из поплавок | Нет

Ширина полосы заграждения (центрированная на каждой частоте в частотах) в Гц.
Если None, используется freqs / 200.

trans_bandwidth float

Ширина полосы перехода в Гц.
Используется только для method = 'fir' .

method str

‘fir’ будет использовать фильтрацию FIR с добавлением перекрытия, ‘iir’ будет использовать IIR
прямая-обратная фильтрация (через filterfilt).«Spectrum_fit» будет использовать оценку синусоидального сигнала с несколькими конусами.
составные части. Если freqs = None и method = ’spect_fit’, важно
синусоидальные компоненты обнаруживаются с помощью F-теста и отмечаются
Ведение журнала.

iir_params dict | Нет

Словарь параметров, используемых для IIR-фильтрации.
Если iir_params — None и method = ”iir”, будет использоваться Баттерворт 4-го порядка.
Для получения дополнительной информации см. mne.filter.construct_iir_filter () .

mt_bandwidth float | Нет

Полоса пропускания многопоточной оконной функции в Гц.Используется только в режиме «Spectrum_fit».

p_value float

P-значение для использования в пороговой обработке F-теста для определения значимых
синусоидальные компоненты, которые необходимо удалить, когда method = ’spect_fit’ и
freqs = Нет. Обратите внимание, что это будет исправлено Бонферрони для
количество частот, поэтому большие p-значения могут быть оправданы.

выбирает список | ломтик | Нет

Каналы для включения. Срезы и списки целых чисел будут интерпретироваться как индексы каналов.Нет (по умолчанию) выберет все каналы. Обратите внимание, что каналы в info ['bads'] будут включены, если их индексы указаны явно.
Поддерживается только для 2D (n_channels, n_times) и 3D
(n_epochs, n_channels, n_times) данные.

n_jobs int | str

Количество заданий для параллельного выполнения. Может быть cuda, если cupy
установлен правильно и method = ’fir’.

copybool

Если True, возвращается отфильтрованная копия x.В противном случае он работает
на x на месте.

phase str

Фаза фильтра, используется только если метод = 'fir' .
Строятся симметричные линейно-фазовые КИХ-фильтры, и если фаза = 'ноль'
(по умолчанию), задержка этого фильтра компенсируется, делая его
беспричинный. Если phase == 'zero-double' ,
затем этот фильтр применяется дважды, один раз вперед и один раз назад
(также делая это непричинным). Если «минимум», то фильтр минимальной фазы будет
быть ограниченным и применяться, что является причинным, но имеет более слабую полосу задержки
подавление.

fir_window str

Окно, используемое в дизайне FIR, может быть «задним» (по умолчанию),
«Hann» (по умолчанию 0,13) или «blackman».

fir_design str

Может быть «firwin» (по умолчанию) для использования scipy.signal.firwin () ,
или «firwin2», чтобы использовать scipy.signal.firwin2 () . «Firwin» использует
метод проектирования во временной области, который обычно дает улучшенные
затухание с использованием меньшего количества образцов, чем «firwin2».

pad str

Тип используемого набивки.Поддерживает все numpy.pad () режим
параметры. Также может иметь значение «Reflection_limited», что означает, что
отраженная версия каждого вектора, отраженная на первом и последнем
значения вектора, за которыми следуют нули. Используется только для method = 'fir' .

verbosebool, str , int или Нет

Если не Нет, переопределить уровень подробности по умолчанию (см. mne.verbose ()
и документация по ведению журнала для получения дополнительной информации).
Если используется, его следует передавать только как ключевое слово-аргумент.

.