ما هو Band Stop Filter: النظرية وتطبيقاتها

جرب أداة القضاء على المشاكل





هناك أنواع مختلفة من المرشحات مثل مرشح دقيق ، مرشح تمرير منخفض ، مرشح تمرير النطاق ، ومرشح النطاق الترددي. سيسمح مرشح التمرير العالي فقط بالترددات الأعلى من التردد المقطوع ويسمح مرشح التمرير المنخفض بالترددات الأقل من الترددات المقطوعة. سيسمح مرشح تمرير النطاق بنطاق معين من الترددات وسيرفض مرشح توقف النطاق نطاقًا معينًا من الترددات. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على مرشح الفرقة توقف وعملها .

ما هو مرشح Band Stop؟

يتم تشكيل مرشح النطاق الموجي عندما يكون ملف مرشح تمرير منخفض ويتم توصيل مرشح تمرير عالي بالتوازي مع بعضهما البعض. تتمثل الوظيفة الرئيسية لمرشح النطاق الترددي في القضاء على نطاق معين من الترددات أو إيقافه. يُشار أيضًا إلى مرشح النطاق الترددي ببعض الأسماء الأخرى مثل رفض النطاق أو مرشح إزالة النطاق. كما تمت مناقشته سابقًا ، بالنسبة لمرشح التمرير العالي ، سيكون هناك تردد مقطوع واحد ، ومرشح تمرير منخفض له أيضًا تردد قطع واحد ولكن هذا النطاق ومرشحات النطاق الترددي لها ترددان مقطوعان.




هذه الفرقة تتوقف منقي سوف يرفض نطاقًا معينًا من الترددات الموجودة بين الترددين المقطوعين. يسمح بالترددات التي تكون أعلى من تردد القطع العالي وترددات القطع الأدنى المنخفضة. يتم تحديد هذين الترددين المقطوعين بناءً على قيمة عناصر المستخدمة في تصميم الدائرة. يحتوي هذا المرشح على نطاق توقف ونطاقي مرور.

الخصائص المثالية لمرشح توقف النطاق

الخصائص المثالية لمرشح توقف النطاق



يتم توضيح الخصائص المثالية لمرشح النطاق الترددي بوضوح في هذا الشكل

'fL' = قطع تردد مرشح التمرير المنخفض

'fH' = قطع تردد مرشح التمرير العالي


إن عمل وخصائص مرشحات النطاق الترددي ومرشحات النطاق الترددي معاكسة تمامًا لبعضها البعض.

نظرية تصفية توقف النطاق

عندما يتم إعطاء إشارة دخل ، يسمح مرشح تمرير منخفض للترددات المنخفضة بالمرور عبر الدائرة ، ويسمح مرشح تمرير عالي للترددات العالية بالمرور عبر الدائرة.

استجابة التردد

استجابة التردد

هذا هو مخطط كتلة مرشح النطاق الترددي. مرشح تمرير منخفض وفلتر تمرير عالي متصلان بالتوازي. هناك بعض الاختلاف بين الظروف المثالية والعملية أثناء العمل بالفلتر. يرجع هذا الاختلاف إلى آلية تبديل المكثف. يمكن شرح استجابة التردد بوضوح في الشكل أعلاه.

مرشح إيقاف النطاق باستخدام R و L & C

هنا في الدائرة المقاوم ، محث ومكثف متصلة. يتم أخذ الإخراج عبر المحث والمكثف المتصلين في سلسلة. ستصبح الدائرة دائرة كهربائية قصيرة أو دائرة مفتوحة تعتمد على التردد المعطى عند الإدخال. للتردد العالي ، يصبح المكثف دائرة مقصورة والمحث سيكونان دائرة مفتوحة ، وبالنسبة للترددات المنخفضة ، تعمل المحرِّضات مثل ماس كهربائى والمكثف كدائرة مفتوحة.

مرشح توقف النطاق باستخدام RLC

مرشح توقف النطاق باستخدام RLC

بسبب هذا الاتصال المتوازي مكثف ومحث يمكننا القول أنه عند الترددات المنخفضة والعالية ، تصبح دائرة مفتوحة وخلال الترددات متوسطة المدى. إنها تتصرف كدائرة كهربائية قصيرة. هذا هو السبب في عدم السماح للنطاقات المتوسطة بالمرور في الدائرة وبالتالي تعمل كمرشح رفض النطاق.

تعتمد مجموعة التردد التي يعمل فيها المرشح كدائرة قصيرة على ترددات القطع الأدنى والأعلى. تعتمد ترددات القطع هذه على المكونات وقيمتها المستخدمة أثناء التصميم. وفقًا للتصميم ، تحدد وظيفة النقل قيم المكون.

تصفية الشق

يشار إلى مرشح النطاق الضيق بفلتر NOTCH. للتخلص من التردد الفردي ، يتم استخدام مرشح القطع هذا. يُطلق عليها أيضًا اسم شبكة twin T نظرًا لشبكتيها على شكل T. عند التردد المركزي fC = 1 / 2πRC ، يحدث الإزالة القصوى.

يتم استخدام المكثف والمقاوم في دائرة مرشح الشق. يجب أن تكون قيمة المكثف أقل من أو تساوي 1 درجة فهرنهايت. يمكن حساب قيمة المقاوم باستخدام معادلة التردد المركزي.

يعتبر مرشح القطع هذا مفيدًا جدًا في التخلص من التردد الفردي عند 50 أو 60 هرتز.

تردد استجابة المرشح

تردد استجابة المرشح

يمكن الحصول على استجابة التردد لمرشح النطاق الترددي عن طريق تسجيل الكسب والتردد.
يتم الحصول على عرض النطاق الترددي عبر ترددات القطع المنخفضة والعالية. يجب أن يكون لنطاق الإيقاف صفر f مرة أخرى ويجب أن يكون لنطاق المرور مكاسب Amax وفقًا لمرشح نطاق التوقف المثالي.

التطبيقات

تتضمن تطبيقات مرشح النطاق الترددي ما يلي.

  • في مضخمات الغيتار الكهربائي ، يتم استخدام مرشحات باندستوب بشكل فعال. ينتج الجيتار عادة همهمة بتردد 60 هرتز. مرشح النطاق الترددي المستخدم مفيد في تقليل همهمة لتضخيم الإشارة. ليس فقط في هذا الجيتار ولكن أيضًا يتم استخدام المرشح في التطبيقات الصوتية مثل مكبرات الصوت للأدوات الأساسية والمندولين.
  • يتم استخدام مرشح النطاق الترددي في معالجة الصورة والإشارة لتقليل الضوضاء
  • لتقليل الشحنات الساكنة على الراديو ، يتم استخدام مرشحات النطاق الترددي هذه.
  • يتم استخدام مرشح Bandstop في التطبيقات الميدانية الطبية مثل الأدوات الطبية الحيوية لإزالة الضوضاء.
  • في خدمات الإنترنت DSL ومخفضات الضوضاء ، تُستخدم فلاتر النطاق الترددي هذه لإزالة التداخل على الخط.
  • في حالة حدوث ضوضاء في الاتصال ، سيتم تشويه الإشارة مما يؤدي إلى حدوث أخطاء في الإخراج. لذلك لتقليل هذه التوافقيات والأخطاء غير المرغوب فيها ، يتم استخدام مرشحات النطاق الترددي بكفاءة
  • في التطبيقات الصوتية مثل أنظمة PA مثل أنظمة العناوين العامة ، يتم استخدام هذا المرشح.
  • في تقنيات الاتصالات الضوئية للقضاء على التشوهات ، يتم استخدام مرشحات النطاق الترددي هذه. أحد الأمثلة على ذلك هو مطياف رامان.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن ملف عرض كامل لمرشح باندستوب . يتكون مرشح توقف النطاق هذا من نطاق توقف واحد ونطاقي مرور. خصائص مرشح ممر الموجة ومرشح توقف النطاق معاكسة تمامًا. يشار إلى هذا المرشح أيضًا باسم مرشح رفض النطاق أو مرشح الشق. استخدم في تصميمه مرشح تمرير منخفض وفلتر تمرير عالي. كلا الفلترين متصلان بالتوازي مع بعضهما البعض. سيكون له ترددان مقطوعان ، أي تردد قطع منخفض وقطع تردد عالي. يتم رفض هذه الترددات المتوسطة وسيسمح بجميع الترددات الأخرى. هذا هو الوصف الكامل لمرشح النطاق الترددي
إليك سؤال لك ، ما هو مرشح RC عالي التمرير؟