Режекторный фильтр: 19 фактов, которые вы должны знать

В этой статье мы подробно рассмотрим режекторные фильтры.

Определение режекторного фильтра

Прежде чем подробно обсуждать режекторный фильтр, давайте выясним его определение. Режекторный фильтр можно определить как ограничитель полосы частот, имеющий очень узкую полосу частот. Режекторный фильтр характеризует большая глубина, высокое качество и резкость с подавлением полосы. Есть несколько видов режекторных фильтров, о которых мы поговорим позже.

Ознакомьтесь с этими двумя статьями для получения более подробной информации -

Уравнение режекторного фильтра

Некоторые из важных уравнений режекторного фильтра приведены ниже.

ВЧ отсечка ФНЧ: f_L = 1 / (2 * R_LP * С_LP * п)
НЧ отсечка HPF: f_H = 1 / (2 * R_HP * С_HP * п)
Добротность режекторного фильтра: Q = fr / Пропускная способность

Как работает режекторный фильтр?

Работа режекторного фильтра

Режекторный фильтр работает по тому же принципу, что и режекторный фильтр. Он разрешает все остальные частотные компоненты сигнала и блокирует указанную узкую полосу пропускания. В пассивной конструкции резистивное, емкостное и индуктивное реактивное сопротивление играет роль управления частотой.

График режекторного фильтра | Фазовая характеристика режекторного фильтра

Ниже приведен график режекторного фильтра.

Режекторный фильтр Q

Добротность режекторного фильтра - очень важный параметр. Добротность или коэффициент качества режекторного фильтра определяется следующим уравнением: центральная частота / полоса пропускания. Q - это измерение селективности фильтра.

Центральная частота - это частота режекции, и это центральная частота полосы пропускания.

Применение режекторного фильтра | Использование режекторного фильтра

Есть несколько применений различных типов режекторных фильтров. Обсудим некоторые из них.

Коммуникационные системы: Notch-Filters - одна из важных частей оборудования для системы связи. При длительной связи высока вероятность того, что сигналы сообщения будут искажены гармоническими шумами. Режекторные фильтры устраняют шум.
Аудиотехника: Одним из основных компонентов аудиотехники является режекторный фильтр. Устранение шума, всплесков - вот некоторые из задач, которые выполняет режекторный фильтр.
Медицинская инженерия: Notch-фильтры используются в медицинской технике. Считывание ЭЭГ невозможно без режекторного фильтра.
Цифровая обработка сигналов: Notch-фильтры находят применение в цифровой обработке сигналов. Режекторный фильтр важен, когда есть необходимость смешивания сигнала или условие исключения определенной частотной составляющей.
Цифровая обработка изображений: Notch-фильтры помогают устранить шумы с цифровых изображений.
Оптические приложения: Режекторные фильтры находят применение в оптике. Блокировка световых волн определенной длины осуществляется специальными оптическими режекторными фильтрами.

Режекторный фильтр ЭЭГ

ЭЭГ или электроэнцефалограмма - очень важный процесс в медицинских науках. Несколько фильтров используются для отображения выходных данных, производимых машиной. Без фильтров прочитать значения невозможно.

При считывании ЭЭГ используются три вида фильтров. Это фильтр верхних частот, фильтр нижних частот и режекторный фильтр. Фильтр верхних частот отфильтровывает высокочастотные компоненты, в то время как фильтры нижних частот сделайте то же самое для общих частотных составляющих. Режекторные фильтры отфильтровывают определенный заданный диапазон частот.

В частности, подаваемая частота переменного тока влияет на показания ЭЭГ. Notch-фильтр устраняет такие помехи. Для Северной Америки частота питающей сети составляет 60 Гц, поэтому используется режекторный фильтр 60 Гц. В Индии и других странах, где частота питающей сети составляет 50 Гц, используется режекторный фильтр на 50 Гц.

Оптимальный режекторный фильтр при обработке изображений

В цифровых изображениях есть определенные периодические шумы. Шумы бывают повторяющимися и нежелательными. Они создают определенные узоры и плохо влияют на картинку. Одно из решений проблемы - оптимальный режекторный фильтр.

Сначала определяется частота шума, затем режекторный фильтр производит повторяющийся шум, и получается выходной сигнал с меньшим шумом.

Передаточная функция режекторного фильтра

Следующее выражение дает функция передачи режекторного фильтра -

Здесь wz относится к нулевой круговой частоте, тогда как wp относится к полюсно-круговой частоте. Наконец, q означает коэффициент качества режекторного фильтра.

Как использовать режекторный фильтр?

Когда есть необходимость отклонить определенную узкую полосу частот, используется режекторный фильтр. Режекторный фильтр устанавливается после любого источника, от которого необходимо устранить сигнал. В большинстве случаев фильтр устанавливается как самый последний компонент любой схемы.

Разница между режекторным фильтром и полосовым фильтром

Режекторный фильтр - это один из типов полосовых фильтров. Единственное различие между полосовым ограничивающим фильтром и режекторным фильтром состоит в том, что режекторный фильтр имеет более узкую полосу пропускания, чем обычный полосовой фильтр.

Полосовой или режекторный фильтр

Между полосовым фильтром и режекторным фильтром есть некоторые различия. Давайте подробнее остановимся на них.

Вопросы для обсуждения	Полосовой фильтр	фильтр Notch
Принцип	Разрешение определенной группы	Отказ от определенной группы
Пропускная способность	Пропускается сравнительно более широкая полоса.	Отказывается сравнительно более узкая полоса.

Антизарезной фильтр

Режекторные фильтры отклоняют очень узкую полосу пропускания сигналов и допускают другие компоненты этого сигнала. Ту же, но противоположную задачу выполняют полосовые фильтры. Полосовые фильтры позволяют пропускать определенную полосу частот и блокировать различные участки движения.

Характеристики режекторного фильтра

Некоторые атрибуты режекторного фильтра -

Узкая полоса пропускания
Высокое значение Q
Большая глубина

Режекторный фильтр high q

Режекторные фильтры Twin T могут обеспечить очень хорошую глубину, почти бесконечную. Если к сети добавить повторитель напряжения LM102, добротность схемы резко возрастет с 0.3 до 50. Так достигается высокая добротность.

Усиление режекторного фильтра

Коэффициент усиления режекторного фильтра можно рассчитать с помощью следующего уравнения.

Коэффициенты режекторного фильтра

Коэффициенты режекторного фильтра называются коэффициентами передаточных функций.

Передаточная функция режекторного фильтра в области s

Следующее выражение дает передаточную функцию режекторного фильтра -

Различные типы Notch-фильтров

Активный режекторный фильтр

Активный режекторный фильтр представляет собой комбинационную схему из двух отдельных схем. Например, подключив фильтр нижних частот и фильтр высоких частот параллельно и добавив операционный усилитель для усиления подойдет как активный режекторный фильтр.

Обратный режекторный фильтр

Обратный режекторный фильтр - это особый тип режекторного фильтра с бесконечной импульсной характеристикой. Обратные режекторные фильтры очень полезны при обработке медицинских изображений, где необходимо исключить узкополосные сигналы. Обратные режекторные фильтры делают свою работу эффективно.

Режекторный фильтр с полостью

Notch-фильтры - это особый тип резонаторных фильтров. Резонаторные фильтры позволяют использовать определенную узкую полосу частот. Итак, можно сказать, что работа такая же, как и у режекторных фильтров. Вот почему часто резонаторные фильтры и режекторные фильтры называют режекторными фильтрами резонатора.

Регулируемый режекторный фильтр | Адаптивный режекторный фильтр

Регулируемые режекторные фильтры также являются настраиваемыми режекторными фильтрами. Можно отрегулировать частоту по мере необходимости. Некоторые из регулируемых режекторных фильтров очень важны в аудиотехнике.

Регулируемый режекторный фильтр q

Регулируемые q режекторных фильтров могут изменять значение добротности режекторного фильтра. Следовательно, Q - очень важный параметр фильтра.

Регулируемое значение Q необходимо для инженерного отдела звука.

Полосовой режекторный фильтр | Режекторный полосовой фильтр

Notch-фильтры - это особый тип полосовых фильтров. Полосовые фильтры пропускают определенную полосу частот. В полосовых фильтрах теоретически любой диапазон раундов может быть задан требуемой конструкцией. Но в полосовых фильтрах диапазон обычно уже, чем у обычных.

Режекторный фильтр VST

VST - это плагин конверта фильтров. Огибающая дает фильтру несколько краев. Режекторные фильтры VST предлагают множество преимуществ, например, очень тонкое смешивание аудио и т. Д.

Режекторный фильтр FM

режекторные FM-фильтры или Частотная модуляция Notch-фильтры являются одними из важных инструментов для программно-определяемых радиостанций. Даже эти фильтры сделали программно-определяемые радиостанции популярными. Это также помогает в радиосвязи.

Настраиваемый режекторный fm-фильтр

Настраиваемые режекторные фильтры FM - это особый вид режекторных фильтров, которые могут регулировать центральную частоту в соответствии с потребностями приложений. Нет необходимости повторять, что FM-фильтры нуждаются в настраиваемых фильтрах, потому что несколько частотных диапазонов должны быть заблокированы для сигнала в FM.

RF Notch фильтр

РЧ или радиочастотные режекторные фильтры используются для исключения только одной частоты из заданной полосы частот. Как правило, режекторные ВЧ-фильтры имеют коэффициент Q. Базовые ВЧ-фильтры созданы на основе фильтров нижних частот для достижения высокой эффективности. Однако преобразование их в режекторный фильтр - сложный процесс, требующий особой осторожности и эффективности.

Настраиваемый режекторный фильтр RF

Как и другие настраиваемые режекторные фильтры, настраиваемый режекторный фильтр RF может регулировать полосу частот в соответствии с потребностями.

60 Гц Notch-фильтр ЭЭГ

Машины ЭЭГ или электроэнцефалографа имеют встроенный режекторный фильтр 60 Гц. Фильтры высоких и низких частот имеют фиксированную максимальную и минимальную калибровку.

Что такое фильтр 60 Гц? Нажмите здесь!

Микросхема режекторного фильтра 60 Гц

Существует готовая ИС фильтра, позволяющая минимизировать схему. Он включает в себя один фильтр нижних частот и один фильтр верхних частот и один операционный усилитель для суммирования выходных сигналов обоих фильтров. Самая популярная ИС с режекторным фильтром 60 Гц от Texas Instruments - UAF42.

Ci Схема фильтра 60 Гц… Нажмите здесь!

Режекторный фильтр 50 Гц

Режекторный фильтр на 50 Гц может отклонить сигнал 50 Гц, сохраняя практически неизменной мощность движения. Режекторный фильтр на 50 Гц необходим, когда необходимо точно отклонить полосу 50 Гц.

Схема режекторного фильтра 50 Гц

Схема 50 Гц может быть спроектирована с использованием той же частоты режекторного фильтра 60 Гц, как указано ранее. Некоторые типичные значения для создания фильтра 50 Гц приведены ниже. C = 47 нанофарад, сопротивление R1, R2 = 10 кОм, R3, R4 = 68 кОм.

режекторный фильтр с переключаемым конденсатором

Режекторный фильтр с переключаемым конденсатором - еще одна продвинутая топология. Эта топология обеспечивает высокую точность и высокое значение добротности. Эта топология имеет несколько приложений.

ВЧ режекторный фильтр

HF Notch-Filter означает высокочастотные режекторные фильтры. Режекторные фильтры 50-60 Гц не могут дать хорошее значение глубины или высокую добротность. Высокочастотные режекторные фильтры (которые отклоняют или допускают высокочастотный компонент) более реалистичны, обеспечивают желаемую полосу пропускания и глубину.

Режекторный фильтр 1 кГц

Режекторный фильтр на один килогерц имеет основной принцип, такой же, как и ранее обсуждавшиеся фильтры 50 или 60 Гц. Единственное отличие состоит в том, что режекторный фильтр на один килогерц более реалистичен и может быть разработан для приложений реального времени. Фильтры 50-60 Гц способны обеспечить глубину от 40 до 50 дБ. Но как инженер, нужно сосредоточиться на глубине и значении добротности. Итак, в действие вступает фильтр на один килогерц.

Режекторный фильтр в частотной области

Notch-фильтры работают с частотой. Основной принцип режекторного фильтра - блокировать определенную узкую полосу частот. Таким образом, мы можем сказать, что режекторный фильтр работает только в частотной области.

2-метровый режекторный фильтр

2-метровый режекторный фильтр - это решение очень общей проблемы связи, называемой интермодуляцией. Но во время работы фильтр страдает большими потерями.

Режекторный звуковой фильтр

Режекторный фильтр - важный инструмент для звуковой инженерии. Как правило, в исходном звуке смешиваются некоторые нежелательные частотные компоненты. Чтобы убрать или исключить такую частоту, используется режекторный звуковой фильтр.

Режекторный фильтр-эквалайзер

Режекторный фильтр можно использовать в качестве эквалайзера в аудиотехнике. Это может помочь обнаружить несколько нежелательных всплесков или шумов, а также удалить эти шумы и всплески. Вот как это помогает сделать звук чистым.

Периодическое шумоподавление с использованием режекторного фильтра

Акустический режекторный фильтр

Как упоминалось ранее, Notch-фильтры важны для аудиотехники. После того, как звук записан, необходимо смешать другой звук или акустический звук. Есть вероятность, что в путаницу будет внесен какой-либо всплеск. Акустический режекторный фильтр может удалить такие шумы и всплески.

Переменный режекторный фильтр

Переменные режекторные фильтры необходимы для аудиотехники. Эти типы режекторных фильтров могут изменять заданную частоту в определенном диапазоне.

В аудиотехнике может присутствовать несколько непреднамеренных частот; для их удаления нам понадобятся notch-фильтры. Вместо использования одного фильтра для исключения одной частоты - не лучшее решение. Здесь нашей цели служат переменные режекторные фильтры.

T Notch-фильтр

Т-образный режекторный фильтр - это базовый режекторный фильтр с Т-образной цепью RCR-компонентов. Это особый дизайнерский прием.

Двойной Т-образный режекторный фильтр | Двойной режекторный фильтр

Двойной Т-образный режекторный фильтр или Двойной Т-фильтр - это обновленная версия Т-сети. Как следует из названия, здесь две Т-сети соединены, чтобы сформировать режекторный фильтр. Одна сеть состоит из компонентов RCR. Другой относится к компонентам CRC.

Режекторный фильтр кроссовера

Кроссовер-режекторные фильтры можно описать как серию подключенных режекторных фильтров. Эти фильтры сконструированы таким образом, чтобы исключить резонанс драйвера в сетях фильтров.

Режекторный фильтр серии

Серийные режекторные фильтры используются для устранения резонанса драйвера. Серийные режекторные фильтры разработаны с использованием конденсатора, сопротивления и индуктора. Все компоненты соединены последовательно, а драйвер подключен к ним параллельно.

Параллельный режекторный фильтр

Параллельные режекторные фильтры специально разработаны для устранения значительных нежелательных пиков в ответе драйвера. Этот фильтр похож, потому что все основные элементы подключены параллельно, в отличие от последовательного режекторного фильтра.

Режекторный фильтр High Q

Режекторные фильтры High Q широко используются для обеспечения большой глубины подавления. Как правило, режекторные фильтры Twin T используются для получения высокого значения q и большей глубины - значение Q изменяется от нормального 0.3 до 50 для фильтра Twin T.

Ключевой режекторный фильтр Sallen

Sallen Key - это топология для проектирования схем фильтров более высокого порядка. Используя эту топологию, также можно создавать режекторные фильтры. Топология также называется источником напряжения с регулируемым напряжением. Р.П. Саллен и Е.П. Ки впервые запустили его в 1955 году. Поэтому топология названа в их честь.

Режекторный фильтр Баттерворта

Фильтры Баттерворта обеспечивают максимально ровную частотную характеристику. Итак, если режекторный фильтр предназначен для обеспечения ровного отклика, то режекторный фильтр будет называться режекторным фильтром Баттерворта.

Узкополосный фильтр AM

AM Notch-фильтр или Амплитудная модуляция Режекторный фильтр предназначен для помощи в измерении излучения радиовещательной станции с помощью анализатора спектра. AM Notch-filter очень полезен для станций AM-радиосвязи, когда поблизости есть другие вышки. Это связано с тем, что он может разрешить только прием EAS в AM-диапазоне, в то время как другие сильные поля присутствуют.

Динамический режекторный фильтр

Динамический фильтр - это набор алгоритмов. Сначала алгоритм находит частоты шума. Затем для устранения таких всплесков шума используются активные режекторные фильтры.

Режекторный микрополосковый фильтр

Как мы видим, на рынке доступно несколько фильтров для разных целей. Но режекторные фильтры Microstrip особенно полезны для систем беспроводной связи.

Аналоговый режекторный фильтр

Режекторный фильтр можно разделить на основной домен; один аналоговый, другой - цифровой. Ранее мы обсуждали цифровые режекторные фильтры, такие как - БИХ, КИХ и т. Д. Аналоговые режекторные фильтры - это режекторные фильтры RLC, режекторные фильтры RC, Т-режекторные фильтры, Т-образные режекторные фильтры и т. Д.

Режекторный фильтр RC

Режекторные фильтры RC представляют собой аналоговые режекторные фильтры, в которых используются резисторы и конденсаторы. В этом фильтре вручную мы можем указать значения r и c.

Режекторный фильтр IC

Узкополосные режекторные фильтры - это аналоговые режекторные фильтры, в которых используются катушка индуктивности и конденсатор. В этом фильтре вручную мы можем указать значения L и c.

Режекторный фильтр Arduino

С помощью Arduino можно создать несколько цифровых фильтров. Написание соответствующих кодов поможет инженеру реализовать даже Notch-фильтр в цифровом виде. Коды цифровых фильтров доступны на GitHub. Попробуйте модифицировать их, чтобы сделать режекторный фильтр.

Коаксиальный шлейф Узкополосный фильтр

Заглушка коаксиального режекторного фильтра - это тип режекторного фильтра, встроенного в коаксиальные кабели для удаления шума и затухания. Коаксиальный Т-образный разъем будет очень полезен для создания такого фильтра. Добавление второй заглушки очень поможет улучшить ситуацию. Радио, Телецентры используют этот фильтр.

Режекторный фильтр FM-вещания

Практически в каждом крупном городе высока вероятность приема радиочастоты от FM-радиостанций. Режекторный фильтр FM-вещания обеспечивает ослабление на 30 дБ для FM-сигналов в диапазоне от 88 до 108 МГц.

Узкополосный фильтр GPS

Режекторные фильтры GPS помогают улавливать спутниковые сигналы. Однако основное правило заключается в том, что модуль GPS будет получать сравнительно более слабый сигнал со спутника. Это связано с тем, что расположенные поблизости башни могут мешать входящему сигналу.

Заглушить сигнал здесь поможет режекторный фильтр GPS на -30 дБ. Кроме того, это позволит модулю GPS получать от спутника более справедливый диапазон.

Фильтр Bainter Notch

Узкий режекторный фильтр - это не что иное, как основной режекторный фильтр. Режекторный фильтр, состоящий из одного фильтра нижних частот, одного фильтра верхних частот и одного сумматора для получения выходной частотной характеристики, можно назвать узкополосным режекторным фильтром Бейнтера.

Широкополосный режекторный фильтр

Если режекторный фильтр имеет широкополосную частоту в качестве рабочей полосы, тогда этот фильтр технически является широкополосным фильтром. Если полосовой фильтр имеет узкую полосу частот, фильтр известен как Notch-фильтр. Таким образом, Notch-фильтр не может быть широкополосным режекторным фильтром. Это технически невозможно.

Режекторный фильтр Eagle

Режекторный фильтр QAM основан на концепции подавления фазы. Eagle Comtronics Inc. разрабатывает эту узкую сеть. Вот почему Notch-фильтры QAM популярны как Eagle Notch-Filter.

Кристальный режекторный фильтр

Notch-фильтры также могут быть созданы с использованием кристаллов. Кристалл имеет очень высокое качество. Кристаллический режекторный фильтр полезен для создания режекторного фильтра с очень узкой полосой.

Пиковый режекторный фильтр

Это цифровой режекторный фильтр. Фильтр может сопротивляться каждому каналу входного сигнала на определенной центральной частоте и полосе пропускания 3 дБ.

Узкий режекторный фильтр | Узкополосный режекторный фильтр

Notch-фильтры отклоняют очень резкую полосу частот, говоря об очень узкой полосе частот. Вот почему режекторные фильтры часто называют узкими режекторными фильтрами.

Режекторный фильтр телеканала | Режекторный фильтр TV | Кабельный режекторный фильтр

Режекторные телевизионные фильтры помогают решить проблему модуляции, которая может возникнуть в линии передачи. Режекторный фильтр ТВ может освободить место для модулированного канала после его установки в очередь. Фильтр также предотвращает обратное вещание на коаксиальный кабель. Увеличивающаяся полоса пропускания увеличила спрос на режекторные фильтры для кабельного телевидения.

Режекторный фильтр MNE

MNE - популярное программное обеспечение, которое предоставляет нам платформу для создания нескольких электронных инструментов. Например, мы можем разработать определенные режекторные фильтры на платформе MNE, написав определенный код.

Напротив Notch-фильтра

Автоматический режекторный фильтр

Автоматический режекторный фильтр - это то, что может изменять центральную частоту, а также значение Q по мере необходимости. Такие фильтры используются в некоторых механических системах.

Гауссов режекторный фильтр

Гауссовский режекторный фильтр - это цифровой фильтр. Этот фильтр используется для удаления шума с различных цифровых изображений. Особенность фильтра сделала его популярным и используется во многих приложениях, а также в различных следственных органах.

Параметры режекторного фильтра

Есть несколько параметров для измерения точности режекторного фильтра. Одним из важных среди них является коэффициент добротности или добротность (подробности приведены выше). Другой - глубина вывода. Наконец, пропускная способность также является одним из параметров.

Импульсная характеристика режекторного фильтра

На следующем изображении показан импульсный отклик режекторного фильтра.

Передаточная функция режекторного фильтра второго порядка

Следующее выражение показывает передаточную функцию режекторного фильтра второго порядка.