فیلتر

هنگامیکه واژه فیلتر به کار برده میشود، اغلب ذهن ها به سمت حذف یک مورد و به دست آوردن مورد مطلوب میرود. مفهوم عامیانه فیلتر و فیلترینگ در ایران به معنای اعمال محدودیت در سایتها ، اخبار و تلویزیون و… میباشد. مهندسان الکترونیک مفهوم و دید دیگری را نسبت به فیلتر و مدارهای فیلتر دارند. اساس کار فیلترها جداسازی سیگنالها براساس فرکانس و در واقع حذف نویز است.

فیلترها مدارهایی هستند که با کمک آنها میتوان فرکانس مطلوب را از سایر فرکانسها جدا کرد. فیلتر معمولا در جاهایی بکار برده میشود که محیط نویزی باشد و امکان تشخیص سیگنال سخت باشد بنابراین با اعمال فیلتر میتوان سیگنال اصلی را از نویز جدا کرد.

کار برد دیگر فیلترها برای راهاندازی یا تیون کردن یک فرکانس خاص در دستگاه یا مدارخاص میباشد، به این صورت که به عنوان مثال برای جدا کردن فرکانس 13.56MHz و اعمال آن به آنتن از فیلتری که تنها یک فرکانس جدا کند استفاده میشود.

فیلترها 4ویژگی و مشخصه مهم دارند: 1- فرکانس قطع 2- پهنای باند 3- باند عبور 4- باند توقف

فرکانس قطع: حد فرکانس قابل قبول در خروجی فیلتر را فرکانس قطع مینامند. یعنی پس از فرکانس قطع را فیلتر عبور نمیدهد.

پهنایباند: هر فیلتر یک محدوده فرکانسی دارد که بازهای از فرکانس است که آنرا عبور میدهد، به محدودهای که درآن فیلتر عمل میکند، پهنای باند گفته میشود.

باند عبور: بسته به نوع فیلتر، بخشی وظیفه عبور دادن سیگنال و جداکردن فرکانس از فرکانسهای دیگر را دارد.

باند توقف: این بخش از فیلتر وظیفه عبور ندادن فرکانس های دیگر است.

فیلترها از نظر کاربرد به اقسام زیر تقسیم میشوند:

1-فیلتر پایینگذر Low Pass Filter
2-فیلتر بالا گذر High Pass Filter
3-فیلتر میانگذر Band Pass Filter
4-فیلتر میاننگذر Band Stop Filter

هریک از مدارات بالا به صورت فعال و غیر فعال بااستفاده از خازن،مقاومت، سلف و تقویتکننده قابل پیادهسازی هستند.

الف- فیلتر پایین گذر :فیلتری است که تنها فرکانس پایین را عبور داده و فرکانسهای بالا را عبور نمیدهد.

ب- فیلتر بالا گذر: فیلتری است که فرکانسهای بالا را عبور داده و مانع از عبور فرکانسهای کمتر میشود.

ج- فیلتر میانگذر: فیلتری است که تنها یک محدوده یا یک فرکانس را عبور میدهد. از این فیلتر برای جداسازی تک فرکانس یا محدوده خاص استفاده میشود که معمولا با رزنانسی که سلف و خازن به صورت موازی باهم دارند، پیادهسازی میشود.

د- فیلتر میاننگذر: فیلتری است که باند را عبور نمیدهد، در واقع این فیلتر تمامگذر بوده جز آن که مانع از عبور باند میشود.

دستهبندی دیگری برای پیادهسازی فیلترها هم به صورت فیلترهای فعال و فیلترهای غیر فعال درنظر گرفته میشود.

فیلترهای فعال شامل قطعات تقویت کننده هم هستند که قدرت و توان سیگنال را افزایش میدهند. در مقابل فیلترهای غیر فعال تقویتکننده ندارند و سیگنال خروجی در مقایسه با سیگنال ورودی دامنه کمتری خواهند داشت؛ یعنی بهره آنها کمتر از یک است.