ইনস্টিটিউট অফ নন-ফেরাস মেটাল এবং গোল্ড সাইবেরিয়ান ফেডারেল ইউনিভার্সিটি
উত্পাদন প্রক্রিয়ার অটোমেশন বিভাগ
ফিল্টার প্রকার বাটারওয়ার্থ কম পাস ফিল্টার চেবিশেভ লো-পাস ফিল্টার আমি টাইপ ন্যূনতম ফিল্টার অর্ডার এমওএস সহ এলপিএফ
INUN-এ এলপিএফ Biquad কম পাস ফিল্টার 2য় অর্ডার ফিল্টার সেট আপ করা হচ্ছে বিজোড় অর্ডারের লো-পাস ফিল্টার
চেবিশেভ লো-পাস ফিল্টার ২ টাইপ উপবৃত্তাকার লো-পাস ফিল্টার INUN-এ উপবৃত্তাকার লো-পাস ফিল্টার 3 ক্যাপাসিটার সহ উপবৃত্তাকার লো-পাস ফিল্টার দ্বিচক্র উপবৃত্তাকার নিম্ন-পাস ফিল্টার চেবিশেভ লো-পাস ফিল্টার সেট আপ করা হচ্ছে ২ প্রকার এবং উপবৃত্তাকার
2য় অর্ডার ফিল্টার সেট আপ করা হচ্ছে সমস্ত পাস ফিল্টার লো-পাস ফিল্টার মডেলিং ডায়াগ্রাম তৈরি করা হচ্ছে
পরিবর্তনের হিসাব x-k ফ্রিকোয়েন্সি পরামিতি গণনা কাজ করা হচ্ছে নিরাপত্তা প্রশ্ন
ল্যাবরেটরির কাজ নং 1
"মাইক্রো-ক্যাপ 6/7 পরিবেশে সিগন্যাল ফিল্টারিংয়ের অধ্যয়ন"
কাজের উদ্দেশ্য
1. ফিল্টারগুলির প্রধান প্রকার এবং বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করুন
2. মাইক্রো-ক্যাপ 6 পরিবেশে ফিল্টার মডেলিং অন্বেষণ করুন।
3. গবেষণা বৈশিষ্ট্য সক্রিয় ফিল্টারমাইক্রো-ক্যাপ 6 পরিবেশে
তাত্ত্বিক তথ্য
1. ফিল্টারের প্রকার এবং বৈশিষ্ট্য
সিগন্যাল ফিল্টারিং একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে ডিজিটাল সিস্টেমব্যবস্থাপনা তাদের মধ্যে, ফিল্টারগুলি এলোমেলো পরিমাপের ত্রুটিগুলি (হস্তক্ষেপের সংকেত, শব্দ আরোপ) (চিত্র 1.1) দূর করতে ব্যবহৃত হয়। হার্ডওয়্যার (সার্কিট) এবং ডিজিটাল (সফ্টওয়্যার) ফিল্টারিং আছে। প্রথম ক্ষেত্রে, প্যাসিভ এবং সক্রিয় উপাদান দিয়ে তৈরি ইলেকট্রনিক ফিল্টার ব্যবহার করা হয়, দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, বিভিন্ন সফ্টওয়্যার পদ্ধতি বিচ্ছিন্ন এবং হস্তক্ষেপ দূর করতে ব্যবহৃত হয়। হার্ডওয়্যার ফিল্টারিং কন্ট্রোলার এবং বিতরণকৃত ডেটা সংগ্রহ ও নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার আইসিডি মডিউলে (একটি বস্তুর সাথে যোগাযোগ ডিভাইস) ব্যবহার করা হয়।
ডিজিটাল ফিল্টারিং স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার শীর্ষ-স্তরের কম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয়। এই গবেষণাপত্রে হার্ডওয়্যার ফিল্টারিং সংক্রান্ত সমস্যা নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করা হয়েছে।
নিম্নলিখিত ধরণের ফিল্টারগুলি আলাদা করা হয়:লো-পাস ফিল্টার - কম-পাস ফিল্টার (নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি পাস এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি বিলম্বিত);
ফিল্টার তিনগুণ(উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পাস এবং কম ফ্রিকোয়েন্সি বিলম্বিত);
ব্যান্ডপাস ফিল্টার (একটি ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড পাস করুন এবং এই ব্যান্ডের উপরে এবং নীচে ফ্রিকোয়েন্সি ব্লক করুন);
ব্যান্ড-স্টপ ফিল্টার (যা একটি ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড বিলম্বিত করে এবং সেই ব্যান্ডের উপরে এবং নীচে ফ্রিকোয়েন্সি পাস করে)।
ফিল্টারের ট্রান্সফার ফাংশন (TF) এর ফর্ম রয়েছে:
যেখানে ½ এন(j w) ½- মডিউলপিএফ বা ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া; j (w) - ফেজ প্রতিক্রিয়া; w হল কম্পাঙ্কের সাথে যুক্ত কৌণিক কম্পাঙ্ক (rad/s) চ (Hz) অনুপাত w = 2p চ.
বাস্তবায়িত ফিল্টারের PF ফর্ম আছে
যেখানে কএবং খ - ধ্রুবক মান, এবং টি , n = 1, 2, 3 ... (মি £ n).
হর বহুপদী ডিগ্রি nফিল্টার অর্ডার নির্ধারণ করে। এটি যত বেশি, ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া তত ভাল, তবে সার্কিটটি আরও জটিল এবং খরচ বেশি।
যে রেঞ্জ বা ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে সিগন্যাল পাস হয় তা হল পাসব্যান্ড এবং তাদের মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স মান হল ½ এন(j w)½ বড়, এবং আদর্শভাবে ধ্রুবক। যে ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জগুলিতে সংকেতগুলিকে চাপা দেওয়া হয় সেগুলি হল স্টপব্যান্ড এবং তাদের মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া মান ছোট এবং আদর্শভাবে শূন্যের সমান।
বাস্তব ফিল্টারগুলির ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া তাত্ত্বিক ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া থেকে পৃথক। একটি লো-পাস ফিল্টারের জন্য, আদর্শ এবং বাস্তব ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1.6।বাস্তব ফিল্টারগুলিতে, পাসব্যান্ড হল ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা (0 - c), যেখানে ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া মান একটি প্রদত্ত মানের চেয়ে বেশি ক 1 . স্টপ লেন - এটি হল ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ ( 1 -∞), যেখানে ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া মানের থেকে কম - ক 2 . পাসব্যান্ড থেকে স্টপব্যান্ডে স্থানান্তরের ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবধান, ( c - 1) কে ট্রানজিশন অঞ্চল বলা হয়।
প্রায়শই, প্রশস্ততার পরিবর্তে ফিল্টারগুলিকে চিহ্নিত করতে অ্যাটেন্যুয়েশন ব্যবহার করা হয়। ডেসিবেল (dB) এ অ্যাটেন্যুয়েশন সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়
প্রশস্ততার মান A = 1 ক্ষরণের সাথে মিলে যায় ক= 0. যদি A 1 = A/ 
= 1/=
0.707, তারপর কম্পাঙ্ক w c-এ ক্ষয়:
|
ভাত। 1.8। এলপিএফ ( ক) এবং এর ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া ( খ) |
কম ফ্রিকোয়েন্সিতে (0.5 মেগাহার্টজের নীচে), ইন্ডাক্টরগুলির পরামিতিগুলি অসন্তোষজনক: বড় আকার এবং আদর্শ বৈশিষ্ট্য থেকে বিচ্যুতি। ইন্ডাক্টরগুলি অবিচ্ছেদ্য নকশার জন্য খারাপভাবে উপযুক্ত। সহজতম লো-পাস ফিল্টার (LPF) এবং এর ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1.8।
সক্রিয় ফিল্টার উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় আর, গ উপাদান এবং সক্রিয় উপাদান - অপারেশনাল পরিবর্ধক (অপ-এম্পস)। Op-amps থাকতে হবে: উচ্চ লাভ (ফিল্টারের চেয়ে 50 গুণ বেশি); আউটপুট ভোল্টেজ বৃদ্ধির উচ্চ হার (100-1000 V/µs পর্যন্ত)।
|
ভাত। 1.9। T- এবং U-আকৃতির লো-পাস ফিল্টার |
এমনকি অর্ডার দিয়ে ফিল্টার n > 2 রয়েছে n/2 সেকেন্ড-অর্ডার লিঙ্ক ক্যাসকেডে সংযুক্ত। সঙ্গে বিজোড় অর্ডার ফিল্টার n > 2 রয়েছে ( পি - 1)/ দ্বিতীয় অর্ডারের 2 লিঙ্ক এবং প্রথম অর্ডারের একটি লিঙ্ক।
প্রথম অর্ডার পিএফ ফিল্টার জন্য
যেখানে INএবং সঙ্গে -ধ্রুবক সংখ্যা; পৃ(s) - দ্বিতীয় বা তার কম ডিগ্রির একটি বহুপদ।
লো-পাস ফিল্টারটির পাসব্যান্ডে সর্বাধিক টেনশন রয়েছে ক 1 3 dB অতিক্রম করে না, এবং স্টপব্যান্ডে অ্যাটেন্যুয়েশন ক 2 রেঞ্জ 20 থেকে 100 dB পর্যন্ত। লো-পাস ফিল্টার লাভ হল এর মান স্থানান্তর ফাংশনএ s = 0 বা এর কম্পাঙ্ক প্রতিক্রিয়ার মান w = 0 , অর্থাৎ . সমান ক.
নিম্নোক্ত ধরনের লো-পাস ফিল্টারগুলিকে আলাদা করা হয়েছে:বাটারওয়ার্থ- একটি একঘেয়ে ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া আছে (চিত্র 1.12);
চেবিশেভা (টাইপ I) - ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া পাসব্যান্ডে স্পন্দন ধারণ করে এবং স্টপব্যান্ডে একঘেয়ে হয় (চিত্র 1.13);
বিপরীত চেবিশেভ(টাইপ II) - ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া পাসব্যান্ডে একঘেয়ে এবং স্টপব্যান্ডে লহর রয়েছে (চিত্র 1.14);
উপবৃত্তাকার - পাসব্যান্ড এবং স্টপব্যান্ড উভয় ক্ষেত্রেই ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার তরঙ্গ রয়েছে (চিত্র 1.15)।
বাটারওয়ার্থ কম পাস ফিল্টার n-ম ক্রম নিম্নলিখিত ফর্মের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া আছে
বহুপদী ফিল্টার হিসাবে বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের PF সমান
জন্য n = 3, 5, 7 পিএফ স্বাভাবিক করাবাটারওয়ার্থ ফিল্টার সমান
যেখানে পরামিতি e এবং প্রতি -ধ্রুবক সংখ্যা এবং সঙ্গে n- প্রথম ধরণের ডিগ্রির চেবিশেভ বহুপদী n, সমান
ব্যাপ্তি আরই যথেষ্ট ছোট প্যারামিটারের মান নির্বাচন করে p কমানো যেতে পারে।
পাসব্যান্ডে ন্যূনতম অনুমোদনযোগ্য ক্ষয় - ধ্রুবক পিক-টু-পিক রিপল - ডেসিবেলে প্রকাশ করা হয় এভাবে
| |||
.চেবিশেভ এবং বাটারওয়ার্থ লো-পাস ফিল্টারগুলির পিএফগুলি আকৃতিতে অভিন্ন এবং অভিব্যক্তি দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছে (1.15) - (1.16)৷ চেবিশেভ ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স একই অর্ডারের বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্সের চেয়ে ভালো, যেহেতু আগেরটির একটি সংকীর্ণ ট্রানজিশন অঞ্চলের প্রস্থ রয়েছে। যাইহোক, চেবিশেভ ফিল্টারটির বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের চেয়ে খারাপ (আরো অরৈখিক) ফেজ প্রতিক্রিয়া রয়েছে।
চেবিশেভ ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া এই আদেশেরবাটারওয়ার্থ ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার চেয়ে ভাল, যেহেতু চেবিশেভ ফিল্টারের একটি সংকীর্ণ স্থানান্তর অঞ্চলের প্রস্থ রয়েছে। যাইহোক, চেবিশেভ ফিল্টারের ফেজ রেসপন্স বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের ফেজ রেসপন্সের তুলনায় খারাপ (আরো অরৈখিক)।
২য়-৭ম অর্ডারের জন্য চেবিশেভ ফিল্টারের ফেজ প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্যগুলি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1.18। তুলনার জন্য, চিত্রে। 1.18 ড্যাশড লাইনটি একটি ষষ্ঠ-ক্রম বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের ফেজ প্রতিক্রিয়া দেখায়। এটিও লক্ষ করা যায় যে উচ্চ-অর্ডার চেবিশেভ ফিল্টারগুলির ফেজ প্রতিক্রিয়া নিম্ন-অর্ডার ফিল্টারগুলির ফেজ প্রতিক্রিয়ার চেয়ে খারাপ। এটি এই সত্যের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ যে একটি উচ্চ-অর্ডার চেবিশেভ ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া একটি নিম্ন-অর্ডার ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার চেয়ে ভাল।
1.1। ন্যূনতম ফিল্টার অর্ডার নির্বাচন করা
চিত্রের উপর ভিত্তি করে। 1.8 এবং 1.9 আমরা উপসংহারে আসতে পারি যে বাটারওয়ার্থ এবং চেবিশেভ ফিল্টারগুলির অর্ডার যত বেশি হবে, তাদের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া তত ভাল। যাইহোক, একটি উচ্চ অর্ডার সার্কিট বাস্তবায়নকে জটিল করে তোলে এবং তাই খরচ বাড়ায়। সুতরাং, প্রদত্ত প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সন্তুষ্ট করে এমন ন্যূনতম প্রয়োজনীয় ফিল্টার অর্ডার নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ।
চিত্রে দেখানো একটি যাক. 1.2 সাধারণ বৈশিষ্ট্যপাসব্যান্ডে সর্বাধিক অনুমোদিত ক্ষয়করণ নির্দিষ্ট করা হয়েছে ক 1 (dB), স্টপব্যান্ডে ন্যূনতম অনুমোদনযোগ্য টেনশন ক 2 (dB), কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি w s (rad/s) বা চ c (Hz) এবং সর্বাধিক অনুমোদিত স্থানান্তর অঞ্চলের প্রস্থ টি W, যা নিম্নরূপ সংজ্ঞায়িত করা হয়:
যেখানে লগারিদম হয় প্রাকৃতিক বা দশমিক হতে পারে।
সমীকরণ (1.24) হিসাবে লেখা যেতে পারে
w с /w 1 = ( টি W/w c) + 1 |
এবং অর্ডার নির্ভরতা খুঁজে বের করার জন্য (1.25) এর ফলে সম্পর্কটিকে প্রতিস্থাপন করুন nস্থানান্তর অঞ্চলের প্রস্থের উপর, এবং কম্পাঙ্ক w 1 এর উপর নয়। প্যারামিটার টি W/w with বলা হয় স্বাভাবিক করাস্থানান্তর অঞ্চলের প্রস্থ এবং একটি মাত্রাহীন পরিমাণ। তাই, টি W এবং w c রেডিয়ান প্রতি সেকেন্ডে এবং হার্টজ উভয় ক্ষেত্রেই নির্দিষ্ট করা যেতে পারে।
একইভাবে, (1.18) এর উপর ভিত্তি করে কে = 1 চেবিশেভ ফিল্টারের সর্বনিম্ন ক্রম খুঁজুন
এবং (1.25) থেকে এটি অনুসরণ করে যে একটি বাটারওয়ার্থ ফিল্টার যা এই প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সন্তুষ্ট করে তার অবশ্যই নিম্নলিখিত ন্যূনতম অর্ডার থাকতে হবে:
আবার নিকটতম বৃহত্তর পূর্ণসংখ্যা খুঁজে বের করা, আমরা পেতে n= 4.
এই উদাহরণটি স্পষ্টভাবে বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের উপর চেবিশেভ ফিল্টারের সুবিধা তুলে ধরে যদি প্রধান প্যারামিটারটি ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া হয়। বিবেচনা করা ক্ষেত্রে, চেবিশেভ ফিল্টার ডাবল জটিলতার বাটারওয়ার্থ ফিল্টার হিসাবে স্থানান্তর ফাংশনের একই ঢাল প্রদান করে।
1.2। মাল্টি-লুপ ফিডব্যাক সহ এলপিএফ
এবং অসীম লাভ
|
ভাত। 1.11। দ্বিতীয়-ক্রম MOS সহ লো-পাস ফিল্টার |
উচ্চ-ক্রমের ফিল্টারগুলির জন্য, সমীকরণ (1.29) একটি সাধারণ দ্বিতীয়-ক্রম লিঙ্কের PF বর্ণনা করে, যেখানে প্রতি -এর লাভ ফ্যাক্টর; INএবং সঙ্গে -রেফারেন্স সাহিত্যে দেওয়া লিঙ্ক সহগ। একটি সহজ সক্রিয় ফিল্টার সার্কিট যা (1.29) অনুযায়ী নিম্ন-পাস PF বাস্তবায়ন করে তা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1.11।
এই স্কিমটি সমীকরণ (1.29) প্রয়োগ করে উল্টানোলাভ - TO(TO> 0) এবংপ্রতিরোধের সন্তোষজনক সমীকরণ (1.30) সমান
একটি ভাল পদ্ধতি হল ক্যাপাসিট্যান্সের নামমাত্র মান সেট করা গ 2, মান 10/ এর কাছাকাছি চ c µF এবং সর্বোচ্চ উপলব্ধ নামমাত্র ক্যাপাসিট্যান্স মান নির্বাচন করুন গ 1 সন্তোষজনক সমীকরণ (1.31)। প্রতিরোধগুলি (1.31) ব্যবহার করে গণনা করা মানগুলির কাছাকাছি হওয়া উচিত। ফিল্টার অর্ডার যত বেশি হবে, এই প্রয়োজনীয়তাগুলি তত বেশি গুরুত্বপূর্ণ। যদি গণনা করা নামমাত্র প্রতিরোধের মানগুলি উপলব্ধ না হয়, তবে এটি লক্ষ করা উচিত যে সমস্ত প্রতিরোধের মানগুলি একটি সাধারণ ফ্যাক্টর দ্বারা গুণ করা যেতে পারে, তবে শর্ত থাকে যে ক্যাপাসিট্যান্স মানগুলি একই ফ্যাক্টর দ্বারা ভাগ করা হয়।
একটি উদাহরণ হিসাবে, ধরে নিন যে আপনি 0.5 ডিবি, 1000 হার্জের ব্যান্ডউইথ এবং 2 লাভ সহ একটি দ্বিতীয়-ক্রম MOC চেবিশেভ ফিল্টার ডিজাইন করতে চান৷ এই ক্ষেত্রে TO= 2, w c = 2π (1000), এবং পরিশিষ্ট A থেকে আমরা পাই যে B = 1.425625 এবং C = 1.516203। নামমাত্র মান নির্বাচন করা হচ্ছে গ 2 = 10/চ গ= 10/1000 = 0.01 μF = 10 -8 F, (1.32) থেকে আমরা পাই
এখন মনে করুন যে MOC কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি ষষ্ঠ-ক্রম বাটারওয়ার্থ ফিল্টার ডিজাইন করা প্রয়োজন চ গ= 1000 Hz এবং লাভ কে = 8. এটিতে তিনটি সেকেন্ড-অর্ডার লিঙ্ক থাকবে, প্রত্যেকটি সমীকরণ (2.1) দ্বারা নির্ধারিত পিএফ সহ। আসুন প্রতিটি লিঙ্কের লাভ নির্বাচন করি কে= 2, যা ফিল্টার নিজেই 2∙2∙2=8 এর প্রয়োজনীয় লাভ প্রদান করে। পরিশিষ্ট A থেকে আমরা প্রথম লিঙ্কটি খুঁজে পাই IN= 0.517638 এবং গ = 1. আসুন আবার ক্যাপাসিট্যান্সের নামমাত্র মান নির্বাচন করি সঙ্গে 2 = 0.01 μF এবং এই ক্ষেত্রে (2.21) থেকে আমরা খুঁজে পাই সঙ্গে 1 = 0.00022 µF। ক্যাপাসিট্যান্সের নামমাত্র মান নির্ধারণ করা যাক সঙ্গে 1 = 200 pF এবং (2.20) থেকে আমরা প্রতিরোধের মান খুঁজে পাই আর 2 = 139.4 kOhm; আর 1 =69.7 kOhm; আর 3 = 90.9 kOhm। অন্য দুটি লিঙ্ক একইভাবে গণনা করা হয়, এবং তারপর লিঙ্কগুলিকে ষষ্ঠ ক্রম বাটারওয়ার্থ ফিল্টার প্রয়োগ করতে ক্যাসকেড করা হয়।
এর আপেক্ষিক সরলতার কারণে, এমওসি ফিল্টারটি অন্যতম জনপ্রিয় প্রকারইনভার্টিং লাভ সহ ফিল্টার। এছাড়াও এর কিছু সুবিধা রয়েছে, যথা ভাল স্থিতিশীলতা এবং কম আউটপুট প্রতিবন্ধকতা; এইভাবে, একটি উচ্চ অর্ডার ফিল্টার বাস্তবায়নের জন্য এটি অবিলম্বে অন্যান্য লিঙ্কগুলির সাথে ক্যাসকেড করা যেতে পারে। স্কিমটির অসুবিধা হল যে উপাদানগুলির মান এবং তাদের পরিবর্তনের জন্য উচ্চ সংবেদনশীলতা ব্যতীত গুণমান ফ্যাক্টর Q এর উচ্চ মান অর্জন করা অসম্ভব। অর্জন করতে ভাল ফলাফললাভ TO
সামঞ্জস্য করা হয়েছে এলপিএফ-ফিল্টার. ... এমওএস-কাঠামো হল লাভ এবং ব্যান্ড সামঞ্জস্য করার ক্ষমতা ফিল্টারযখন সম্প্রদায় পরিবর্তন সর্বনিম্ন ... ফিল্টারমাইক্রোসার্কিটের উপর টাইপ...একই আছে আদেশএকই মান... ক্লাসিক ফিল্টারচেবিশেভাএবং বাটারওয়ার্থ, ...
2 এর 1 পৃষ্ঠা
আসুন আমরা জি ল্যাম্বের বইতে স্টপব্যান্ডে অ্যাটেন্যুয়েশনের জন্য গ্রাফ অনুসারে প্রয়োজনীয় অবস্থার উপর ভিত্তি করে ফিল্টারের ক্রম নির্ধারণ করি “অ্যানালগ এবং ডিজিটাল ফিল্টার» অধ্যায় 8.1 p.215।
এটা স্পষ্ট যে একটি 4 র্থ অর্ডার ফিল্টার প্রয়োজনীয় টেনশনের জন্য যথেষ্ট। গ্রাফটি সেই ক্ষেত্রে দেখানো হয় যখন w c = 1 rad/s, এবং, সেই অনুযায়ী, যে ফ্রিকোয়েন্সিটিতে প্রয়োজনীয় ক্ষরণ প্রয়োজন তা হল 2 rad/s (যথাক্রমে 4 এবং 8 kHz)। বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের স্থানান্তর ফাংশনের জন্য সাধারণ গ্রাফ:
আমরা ফিল্টারের সার্কিট বাস্তবায়ন সংজ্ঞায়িত করি:
জটিল নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া সহ সক্রিয় চতুর্থ-ক্রম লো-পাস ফিল্টার:
পছন্দসই সার্কিটের প্রশস্ততা-ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া পাওয়ার জন্য, এতে অন্তর্ভুক্ত উপাদানগুলি খুব বেশি নির্ভুলতার সাথে নির্বাচন করা যেতে পারে, যা এই সার্কিটের একটি সুবিধা।
ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া সহ চতুর্থ অর্ডার সক্রিয় লো পাস ফিল্টার:
এই সার্কিটে, অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের লাভের অবশ্যই একটি কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত মান থাকতে হবে এবং এই সার্কিটের ট্রান্সমিশন সহগ 3-এর বেশি হবে না। এই চিত্রবাতিল করা যেতে পারে।
ওমিক নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া সহ চতুর্থ ক্রম সক্রিয় লো পাস ফিল্টার
এই ফিল্টারটি চারটি অপ-অ্যাম্পের উপর নির্মিত, যা গোলমাল বাড়ায় এবং এই সার্কিট গণনা করার জটিলতা বাড়ায়, তাই আমরা এটিকেও বাতিল করে দিই।
বিবেচনা করা সার্কিট থেকে, আমরা জটিল নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া সহ একটি ফিল্টার নির্বাচন করি।
ফিল্টার গণনা
স্থানান্তর ফাংশন সংজ্ঞা
আসুন এটি লিখে রাখি টেবিল মানচতুর্থ ক্রম বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের জন্য সহগ:
a 1 =1.8478 b 1 =1
a 2 = 0.7654 b 2 =1
(দেখুন U. Titze, K. Schenk "সেমিকন্ডাক্টর সার্কিট্রি" টেবিল 13.6 p. 195)
একটি চতুর্থ ক্রম লো-পাস ফিল্টারের জন্য স্থানান্তর ফাংশনের সাধারণ অভিব্যক্তি হল:
(দেখুন U. Titze, K. Schenk "সেমিকন্ডাক্টর সার্কিট্রি" টেবিল 13.2 p. 190 এবং ফর্ম 13.4 p. 186)।
প্রথম লিঙ্কের স্থানান্তর ফাংশনের ফর্ম রয়েছে:
দ্বিতীয় লিঙ্কের স্থানান্তর ফাংশনের ফর্ম রয়েছে:
যেখানে w c হল ফিল্টারের বৃত্তাকার কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি, w c =2pf c।
অংশ রেটিং গণনা
অভিব্যক্তির সহগ (2) এবং (3) অভিব্যক্তির সহগ (1) এর সাথে সমান করে, আমরা পাই:
স্থানান্তর সহগ ধ্রুবক সংকেতক্যাসকেডের জন্য, তাদের পণ্য A 0 উল্লিখিত হিসাবে 10 এর সমান হওয়া উচিত। এগুলি নেতিবাচক, যেহেতু এই পর্যায়গুলি বিপরীতমুখী, তবে তাদের পণ্য একটি ইতিবাচক ট্রান্সমিশন সহগ দেয়।
সার্কিট গণনা করার জন্য, ক্যাপাসিটরগুলির ক্যাপাসিট্যান্সগুলি নির্দিষ্ট করা ভাল এবং R 2 এর মান বৈধ হওয়ার জন্য শর্তটি অবশ্যই পূরণ করতে হবে
এবং সেই অনুযায়ী 
এই শর্তগুলির উপর ভিত্তি করে, C 1 = C 3 = 1 nF, C 2 = 10 nF, C 4 = 33 nF নির্বাচন করা হয়েছে।
আমরা প্রথম পর্যায়ে প্রতিরোধের মান গণনা করি:
দ্বিতীয় পর্যায়ে প্রতিরোধের মান:
অপ amp নির্বাচন
একটি অপ-অ্যাম্প নির্বাচন করার সময়, ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন: অপ-অ্যাম্পের ইউনিটি লাভ ফ্রিকোয়েন্সি (যেটিতে লাভ একতার সমান) কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সির গুণফলের চেয়ে বেশি হতে হবে। এবং ফিল্টার লাভ K y।
যেহেতু সর্বাধিক লাভ 3.33 এবং কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি 4 kHz, প্রায় সমস্ত বিদ্যমান অপ-এম্প এই শর্তটি পূরণ করে।
অপ-অ্যাম্পের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার হল এর ইনপুট প্রতিবন্ধকতা। এটি সার্কিট রোধের সর্বোচ্চ প্রতিরোধের দশ গুণ বেশি হওয়া উচিত।
সার্কিটে সর্বাধিক প্রতিরোধ ক্ষমতা হল 99.6 kOhm, তাই op-amp এর ইনপুট প্রতিরোধের ন্যূনতম 996 kOhm হতে হবে।
অপ-অ্যাম্পের লোড ক্ষমতাও বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন। আধুনিক অপ-অ্যাম্পের জন্য, সর্বনিম্ন লোড প্রতিরোধের 2 kOhm। R1 এবং R4 রোধ যথাক্রমে 33.2 এবং 3.09 kOhm এর সমান বলে বিবেচনা করে, অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুট কারেন্ট অবশ্যই সর্বাধিক অনুমোদিত থেকে কম হবে।
উপরের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, আমরা নিম্নলিখিত পাসপোর্ট ডেটা (বৈশিষ্ট্য) সহ K140UD601 OU নির্বাচন করি:
কে y. মিনিট = ৫০,০০০
রিন = 1 MOhm
ইউক্রেনের শিক্ষা ও বিজ্ঞান মন্ত্রণালয়
খারকভ ন্যাশনাল ইউনিভার্সিটি অফ রেডিও ইলেকট্রনিক্স
REU বিভাগ
কোর্সের কাজ
গণনা এবং ব্যাখ্যামূলক নোট
বাটারওয়ার্থ হাই পাস ফিল্টার
খারকভ 2008
রেফারেন্স শর্তাবলী
বাটারওয়ার্থ বহুপদী দ্বারা প্রশস্ততা-ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স (AFC) এর আনুমানিক অনুমান সহ একটি হাই-পাস ফিল্টার (HPF) ডিজাইন করুন, AFC প্যারামিটারগুলি নির্দিষ্ট করা থাকলে প্রয়োজনীয় ফিল্টার অর্ডার নির্ধারণ করুন (চিত্র 1): K 0 = 26 dB
U m In = 250mV
ফিল্টারের সর্বোচ্চ ট্রান্সমিশন সহগ কোথায়;
পাসব্যান্ডে ন্যূনতম ট্রান্সমিশন সহগ;
বিলম্ব ব্যান্ডে সর্বাধিক ফিল্টার লাভ;
কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি;
যে ফ্রিকোয়েন্সি থেকে ফিল্টার লাভ কম হয়।
চিত্র 1 – বাটারওয়ার্থ হাই-পাস ফিল্টার প্যাটার্ন।
উপাদান মান বিচ্যুতি সামান্য সংবেদনশীলতা প্রদান.
বিমূর্ত
নিষ্পত্তি এবং ব্যাখ্যামূলক নোট: 26 পিপি।, 11টি পরিসংখ্যান, 6টি টেবিল।
কাজের উদ্দেশ্য: একটি সক্রিয় RC হাই-পাস ফিল্টার সার্কিটের সংশ্লেষণ এবং এর উপাদানগুলির গণনা।
গবেষণা পদ্ধতি: বাটারওয়ার্থ বহুপদী দ্বারা ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার অনুমান।
একটি সক্রিয় ফিল্টার ব্যবহার করে আনুমানিক স্থানান্তর ফাংশন প্রয়োগ করা হয়। ফিল্টারটি স্বাধীন লিঙ্কগুলির একটি ক্যাসকেড সংযোগ দ্বারা নির্মিত। সক্রিয় ফিল্টারগুলি নন-ইনভার্টিং সসীম লাভ এমপ্লিফায়ার ব্যবহার করে, যা অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার ব্যবহার করে প্রয়োগ করা হয়।
কাজের ফলাফল রেডিও ইঞ্জিনিয়ারিং এবং পরিবারের সরঞ্জামগুলির জন্য ফিল্টার সংশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
ভূমিকা
1. অনুরূপ স্কিম পর্যালোচনা
3.1 উচ্চ-পাস ফিল্টার স্বাভাবিকীকরণ বাস্তবায়ন
3.2 প্রয়োজনীয় ফিল্টার অর্ডার নির্ধারণ করা
3.3 বাটারওয়ার্থ বহুপদীর সংজ্ঞা
3.4 নর্মালাইজড থেকে ডিজাইন করা হাই-পাস ফিল্টারে বিপরীত রূপান্তর
3.5 ট্রান্সফার ফাংশন থেকে সার্কিটে ট্রানজিশন
3.6 ট্রান্সফার ফাংশন থেকে সার্কিটে রূপান্তর
4. সার্কিট উপাদান গণনা
5. উন্নত ফিল্টার সামঞ্জস্য স্থাপনের জন্য পদ্ধতি
ভূমিকা
সম্প্রতি অবধি, রেডিও সরঞ্জামগুলিতে ডিজিটাল এবং এনালগ ডিভাইসগুলির তুলনা করার ফলাফল এবং প্রযুক্তিগত উপায়টেলিযোগাযোগ অসন্তোষের অনুভূতি সৃষ্টি করতে পারেনি। ডিজিটাল নোড ব্যাপক ব্যবহারের সাথে বাস্তবায়িত ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট(IC), তাদের নকশা এবং প্রযুক্তিগত সম্পূর্ণতার জন্য দাঁড়িয়েছে। এনালগ সিগন্যাল প্রসেসিং ইউনিটগুলির ক্ষেত্রে পরিস্থিতি ভিন্ন ছিল, যা, উদাহরণস্বরূপ, টেলিযোগাযোগে যোগাযোগ সরঞ্জামের আয়তন এবং ওজনের 40 থেকে 60% জন্য দায়ী। বিশাল, প্রচুর পরিমাণে অবিশ্বস্ত এবং শ্রম-নিবিড় ঘূর্ণায়মান উপাদান সমন্বিত, তারা বৃহৎ সমন্বিত সার্কিটের পটভূমিতে এতটাই হতাশাজনক লাগছিল যে তারা ইলেকট্রনিক সরঞ্জামগুলির "সম্পূর্ণ ডিজিটালাইজেশন" এর প্রয়োজনীয়তা সম্পর্কে অনেক বিশেষজ্ঞের মতামতের জন্ম দিয়েছে।
পরেরটি, তবে, অন্যান্য চরমের মতো, প্রত্যাশিত ফলাফলের জন্য পর্যাপ্ত ফলাফল দেয়নি (এবং নেতৃত্ব দিতে পারেনি)। সত্য, অন্য সব ক্ষেত্রের মত, মাঝখানে কোথাও পরিণত হয়েছে. কিছু ক্ষেত্রে, কার্যকরী অ্যানালগ ইউনিটগুলিতে নির্মিত সরঞ্জাম, যার মৌলিক ভিত্তি মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের ক্ষমতা এবং সীমাবদ্ধতার জন্য পর্যাপ্ত, আরও কার্যকর হতে দেখা যায়।
এই ক্ষেত্রে পর্যাপ্ততা সক্রিয় RC সার্কিটে রূপান্তর দ্বারা নিশ্চিত করা যেতে পারে, যার মৌলিক ভিত্তি ইন্ডাক্টর এবং ট্রান্সফরমারগুলি অন্তর্ভুক্ত করে না, যা মৌলিকভাবে মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স দ্বারা প্রয়োগ করা হয় না।
এই ধরনের পরিবর্তনের বৈধতা বর্তমানে একদিকে, সক্রিয় আরসি সার্কিটের তত্ত্বের কৃতিত্ব দ্বারা এবং অন্যদিকে, মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্সের সাফল্য দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা সমন্বিত অপারেশনাল সহ উচ্চ-মানের লিনিয়ার ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরি করেছে। অ্যামপ্লিফায়ার (OPA) বিকাশকারীদের জন্য উপলব্ধ। এই অপ-অ্যাম্প, বড় থাকার কার্যকারিতা, উল্লেখযোগ্যভাবে সমৃদ্ধ এনালগ সার্কিটরি. এটি সক্রিয় ফিল্টারগুলির সার্কিট্রিতে বিশেষত স্পষ্ট ছিল।
60 এর দশক পর্যন্ত, ফিল্টারগুলি বাস্তবায়নের জন্য প্রধানত প্যাসিভ উপাদানগুলি ব্যবহার করা হত, যেমন ইন্ডাক্টর, ক্যাপাসিটর এবং প্রতিরোধক। এই ধরনের ফিল্টার বাস্তবায়নের প্রধান সমস্যা হল ইন্ডাক্টরগুলির আকার (কম ফ্রিকোয়েন্সিতে তারা খুব ভারী হয়ে যায়)। 60 এর দশকে ইন্টিগ্রেটেড অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারগুলির বিকাশের সাথে, অপ-অ্যাম্পের উপর ভিত্তি করে সক্রিয় ফিল্টারগুলির নকশায় একটি নতুন দিক উপস্থিত হয়েছিল। সক্রিয় ফিল্টার প্রতিরোধক, ক্যাপাসিটর এবং অপ-এম্পস (সক্রিয় উপাদান) ব্যবহার করে, কিন্তু ইন্ডাক্টর থাকে না। ভবিষ্যতে সক্রিয় ফিল্টারপ্রায় সম্পূর্ণরূপে নিষ্ক্রিয় বেশী প্রতিস্থাপিত. বর্তমানে, প্যাসিভ ফিল্টারগুলি শুধুমাত্র উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে (1 MHz-এর উপরে) ব্যবহার করা হয়, সর্বাধিক বহুল ব্যবহৃত op amps-এর ফ্রিকোয়েন্সি সীমার বাইরে। কিন্তু এমনকি অনেক উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইসে, যেমন রেডিও ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার, ঐতিহ্যগত RLC ফিল্টারগুলি কোয়ার্টজ এবং পৃষ্ঠের শাব্দ তরঙ্গ ফিল্টার দ্বারা প্রতিস্থাপিত হচ্ছে।
আজকাল, অনেক ক্ষেত্রে, অ্যানালগ ফিল্টারগুলি ডিজিটাল দ্বারা প্রতিস্থাপিত হচ্ছে। চাকরি ডিজিটাল ফিল্টারপ্রধানত প্রদান করা হয় সফ্টওয়্যার, তাই এনালগগুলির তুলনায় এগুলি ব্যবহারে অনেক বেশি নমনীয়। ডিজিটাল ফিল্টার ব্যবহার করে, ট্রান্সফার ফাংশন বাস্তবায়ন করা সম্ভব যা প্রচলিত পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রাপ্ত করা খুবই কঠিন। যাইহোক, ডিজিটাল ফিল্টারগুলি এখনও সমস্ত পরিস্থিতিতে অ্যানালগ ফিল্টারগুলিকে প্রতিস্থাপন করতে পারে না, তাই সর্বাধিক জনপ্রিয় অ্যানালগ ফিল্টার, সক্রিয় RC ফিল্টারগুলির প্রয়োজনীয়তা থেকে যায়৷
1. অনুরূপ স্কিম পর্যালোচনা
ফিল্টার হল ফ্রিকোয়েন্সি-সিলেক্টিভ ডিভাইস যা নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে থাকা সংকেত পাস বা প্রত্যাখ্যান করে।
ফিল্টার তাদের ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে:
1. লো-পাস ফিল্টার (LPF) - একটি নির্দিষ্ট কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি এবং একটি ধ্রুবক উপাদানের চেয়ে বেশি নয় এমন ফ্রিকোয়েন্সি সহ সমস্ত দোলন পাস করুন।
2. হাই-পাস ফিল্টার (LPF) - একটি নির্দিষ্ট কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সির চেয়ে কম নয় এমন সমস্ত কম্পন পাস করুন।
3. ব্যান্ডপাস ফিল্টার (BPFs) - একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে দোলন পাস করে, যা একটি নির্দিষ্ট স্তরের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয়।
4. ব্যান্ড-সাপ্রেশন ফিল্টার (BPFs) - একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে বিলম্বিত দোলন, যা একটি নির্দিষ্ট স্তরের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া দ্বারা নির্ধারিত হয়।
5. নচ ফিল্টার (RF) - এক প্রকার BPF যার একটি সংকীর্ণ বিলম্ব ব্যান্ড রয়েছে এবং এটিকে প্লাগ ফিল্টারও বলা হয়।
6. ফেজ ফিল্টার (PF) - আদর্শভাবে সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে একটি ধ্রুবক ট্রান্সমিশন সহগ থাকে এবং ইনপুট সিগন্যালের ফেজ পরিবর্তন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে (বিশেষ করে, সংকেতের সময় বিলম্বের জন্য)।
চিত্র 1.1 – প্রধান ধরনের ফিল্টার
সক্রিয় RC ফিল্টার ব্যবহার করে, চিত্র 1.1-এ দেখানো আয়তক্ষেত্রের আকারে ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যের আদর্শ আকার প্রাপ্ত করা অসম্ভব, যেখানে পাসব্যান্ডে কঠোরভাবে ধ্রুবক লাভ, দমন ব্যান্ডে অসীম টেনশন এবং রোল-অফের একটি অসীম ঢাল সহ পাসব্যান্ড থেকে সাপ্রেশন ব্যান্ডে চলে যাচ্ছে। একটি সক্রিয় ফিল্টার ডিজাইন করা সর্বদা বৈশিষ্ট্যের আদর্শ ফর্ম এবং এর বাস্তবায়নের জটিলতার মধ্যে একটি সমঝোতার জন্য একটি অনুসন্ধান। এটিকে "আনুমানিক সমস্যা" বলা হয়। অনেক ক্ষেত্রে, পরিস্রাবণ মানের জন্য প্রয়োজনীয়তা সহজতম প্রথম এবং দ্বিতীয়-ক্রম ফিল্টারগুলির সাথে এটি করা সম্ভব করে তোলে। এই ধরনের ফিল্টার কিছু সার্কিট নীচে উপস্থাপন করা হয়. এই ক্ষেত্রে একটি ফিল্টার ডিজাইন করা সবচেয়ে উপযুক্ত কনফিগারেশন এবং নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য উপাদান রেটিংয়ের মানগুলির পরবর্তী গণনা সহ একটি সার্কিট বেছে নেওয়ার জন্য নেমে আসে।
যাইহোক, এমন পরিস্থিতি রয়েছে যেখানে ফিল্টারিং প্রয়োজনীয়তাগুলি অনেক বেশি কঠোর হতে পারে এবং প্রথম এবং দ্বিতীয়গুলির তুলনায় উচ্চতর অর্ডার সার্কিটগুলির প্রয়োজন হতে পারে। হাই-অর্ডার ফিল্টার ডিজাইন করা আরও জটিল কাজ, যা এই কোর্সের কাজের বিষয়।
নীচে প্রতিটির সুবিধা এবং অসুবিধা সহ কয়েকটি প্রাথমিক প্রথম-দ্বিতীয় অর্ডার স্কিম রয়েছে৷
1. লো-পাস ফিল্টার-I এবং লো-পাস ফিল্টার-I একটি নন-ইনভার্টিং এমপ্লিফায়ারের উপর ভিত্তি করে।
চিত্র 1.2 – একটি নন-ইনভার্টিং এমপ্লিফায়ারের উপর ভিত্তি করে ফিল্টার:
ক) এলপিএফ-আই, খ) এইচপিএফ-আই।
ফিল্টার সার্কিটগুলির সুবিধাগুলির মধ্যে প্রধানত বাস্তবায়ন এবং কনফিগারেশনের সহজতা অন্তর্ভুক্ত, অসুবিধাগুলি হল কম ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া ঢাল এবং স্ব-উত্তেজনার কম প্রতিরোধ।
2. মাল্টি-লুপ ফিডব্যাক সহ লো-পাস ফিল্টার-II এবং কম-পাস ফিল্টার-II।
চিত্র 1.3 – মাল্টি-লুপ প্রতিক্রিয়া সহ ফিল্টার:
ক) LPF-II, b) HPF-II।
সারণি 2.1 – মাল্টি-লুপ ফিডব্যাক সহ লো-পাস ফিল্টার-II-এর সুবিধা এবং অসুবিধা
সারণি 2.2 – মাল্টি-লুপ ফিডব্যাক সহ HPF-II এর সুবিধা এবং অসুবিধা
2. LPF-II এবং HPF-IISallen-Kay।
চিত্র 1.4 – স্যালেন-কে ফিল্টার:
ক) LPF-II, b) HPF-II
সারণি 2.3 – Sallen-Kay লো-পাস ফিল্টার-II এর সুবিধা এবং অসুবিধা।
সারণি 2.4 – HPF-II Sallen-Kay-এর সুবিধা এবং অসুবিধা।
3. LPF-II এবং HPF-II প্রতিবন্ধক রূপান্তরকারীর উপর ভিত্তি করে।
চিত্র 1.5 – প্রতিবন্ধক রূপান্তরকারীর উপর ভিত্তি করে নিম্ন-পাস ফিল্টার II সার্কিট:
ক) LPF-II, b) HPF-II।
সারণি 2.3 – ইম্পিডেন্স কনভার্টারের উপর ভিত্তি করে LPF-II এবং HPF-II-এর সুবিধা এবং অসুবিধা।
2. ফিল্টার সার্কিটের নির্বাচন এবং ন্যায্যতা
ফিল্টার নকশা পদ্ধতি নকশা বৈশিষ্ট্য ভিন্ন. প্যাসিভ আরসি ফিল্টারের ডিজাইন মূলত ব্লক ডায়াগ্রাম দ্বারা নির্ধারিত হয়
সক্রিয় AF ফিল্টার গাণিতিকভাবে একটি স্থানান্তর ফাংশন দ্বারা বর্ণনা করা হয়। ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া প্রকারগুলিকে স্থানান্তর ফাংশন বহুপদী নাম দেওয়া হয়। ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার একটি প্রদত্ত ঢাল অনুসারে প্রতিটি ধরণের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক খুঁটি (আরসি সার্কিট) দ্বারা প্রয়োগ করা হয়। সবচেয়ে বিখ্যাত হল বাটারওয়ার্থ, বেসেল এবং চেবিশেভের অনুমান।
বাটারওয়ার্থ ফিল্টারটির সাপ্রেশন ব্যান্ডে সবচেয়ে সমতল ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্স রয়েছে, ট্রানজিশন সেকশনের ঢাল প্রতি মেরুতে 6 dB/oct, কিন্তু এটির একটি ননলাইনার ফেজ রেসপন্স আছে, তাই ফিল্টারটি দোলন ঘটায় ক্রমাগত সংকেতের জন্য ব্যবহৃত হয়।
বেসেল ফিল্টারটির একটি রৈখিক ফেজ প্রতিক্রিয়া এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার ট্রানজিশন বিভাগের একটি ছোট খাড়াতা রয়েছে। পাসব্যান্ডের সমস্ত ফ্রিকোয়েন্সিগুলির সংকেতগুলির একই সময় বিলম্ব হয়, তাই এটি বর্গাকার তরঙ্গের ডালগুলি ফিল্টার করার জন্য উপযুক্ত যা বিকৃতি ছাড়াই প্রেরণ করা দরকার।
চেবিশেভ ফিল্টার হল SP-তে সমান তরঙ্গের একটি ফিল্টার, এটির বাইরে একটি ভর-সমতল আকৃতি, এমন ক্ষেত্রে ক্রমাগত সংকেতের জন্য উপযুক্ত যেখানে কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সির পিছনে ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার একটি খাড়া ঢাল থাকা প্রয়োজন।
সাধারণ প্রথম- এবং দ্বিতীয়-ক্রম ফিল্টার সার্কিটগুলি শুধুমাত্র তখনই ব্যবহার করা হয় যখন পরিস্রাবণ মানের জন্য কোন কঠোর প্রয়োজনীয়তা নেই।
ফিল্টার লিঙ্কগুলির একটি ক্যাসকেড সংযোগ সঞ্চালিত হয় যদি দ্বিতীয়টির চেয়ে বেশি একটি ফিল্টার অর্ডার প্রয়োজন হয়, অর্থাৎ যখন এটি গঠন করা প্রয়োজন হয় স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যচাপা ব্যান্ডে সংকেতগুলির একটি খুব বড় ক্ষয় এবং ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার একটি বৃহৎ টেনেউয়েশন ঢালের ফলে আংশিক স্থানান্তর সহগকে গুণ করে প্রাপ্ত করা হয়
সার্কিটগুলি একই স্কিম অনুসারে তৈরি করা হয়, তবে উপাদানগুলির মান
R, C ভিন্ন, এবং ফিল্টার এবং এর স্ল্যাটের কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে: f zr.f / f zr.l
যাইহোক, এটি মনে রাখা উচিত যে একটি ক্যাসকেড সংযোগ, উদাহরণস্বরূপ, দুটি দ্বিতীয়-ক্রম বাটারওয়ার্থ ফিল্টার একটি চতুর্থ-ক্রম বাটারওয়ার্থ ফিল্টার তৈরি করে না, কারণ ফলস্বরূপ ফিল্টারটির একটি ভিন্ন কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি এবং একটি ভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া থাকবে। অতএব, একক লিঙ্কগুলির সহগগুলিকে এমনভাবে নির্বাচন করা প্রয়োজন যাতে স্থানান্তর ফাংশনের পরবর্তী পণ্যটি নির্বাচিত ধরণের আনুমানিকতার সাথে মিলে যায়। অতএব, একটি AF ডিজাইন করা একটি আদর্শ বৈশিষ্ট্য এবং এর বাস্তবায়নের জটিলতা অর্জনে অসুবিধা সৃষ্টি করবে।
প্রতিটি লিঙ্কের খুব বড় ইনপুট এবং ছোট আউটপুট প্রতিরোধের জন্য ধন্যবাদ, নির্দিষ্ট স্থানান্তর ফাংশনের বিকৃতির অনুপস্থিতি এবং প্রতিটি লিঙ্কের স্বাধীন নিয়ন্ত্রণের সম্ভাবনা নিশ্চিত করা হয়। লিঙ্কগুলির স্বতন্ত্রতা প্রতিটি লিঙ্কের বৈশিষ্ট্যগুলিকে এর পরামিতিগুলি পরিবর্তন করে ব্যাপকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব করে তোলে।
নীতিগতভাবে, আংশিক ফিল্টারগুলি কোন ক্রমে স্থাপন করা হয়েছে তা বিবেচ্য নয়, যেহেতু ফলস্বরূপ স্থানান্তর ফাংশন সর্বদা একই থাকবে। যাইহোক, আংশিক ফিল্টার সংযুক্ত করতে হবে এমন ক্রম সম্পর্কিত বিভিন্ন ব্যবহারিক নির্দেশিকা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, আত্ম-উত্তেজনা থেকে রক্ষা করার জন্য, আংশিক সীমাবদ্ধ ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানোর জন্য লিঙ্কগুলির একটি ক্রম সংগঠিত করা উচিত। একটি ভিন্ন ক্রম তার ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া বৃদ্ধির অঞ্চলে দ্বিতীয় লিঙ্কের স্ব-উত্তেজনার দিকে নিয়ে যেতে পারে, যেহেতু উচ্চতর কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি সহ ফিল্টারগুলিতে সাধারণত কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি অঞ্চলে উচ্চ মানের ফ্যাক্টর থাকে।
আরেকটি মানদণ্ড ইনপুটে শব্দের মাত্রা কমানোর জন্য প্রয়োজনীয়তার সাথে সম্পর্কিত। এই ক্ষেত্রে, লিঙ্কগুলির ক্রম বিপরীত হয়, যেহেতু ন্যূনতম সীমাবদ্ধ ফ্রিকোয়েন্সি সহ ফিল্টারটি ক্যাসকেডের পূর্ববর্তী লিঙ্কগুলি থেকে উদ্ভূত শব্দের স্তরকে হ্রাস করে।
3. ফিল্টার এবং ভোল্টেজ স্থানান্তর ফাংশনের টপোলজিকাল মডেল
3.1 এই অনুচ্ছেদে, বাটারওয়ার্থ হাই-পাস ফিল্টারের ক্রম নির্বাচন করা হবে এবং এর স্থানান্তর ফাংশনের ধরন প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যগুলিতে নির্দিষ্ট পরামিতি অনুসারে নির্ধারিত হবে:
চিত্র 2.1 – প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী হাই-পাস ফিল্টার টেমপ্লেট।
ফিল্টারের টপোলজিক্যাল মডেল।
3.2 উচ্চ-পাস ফিল্টার স্বাভাবিকীকরণ বাস্তবায়ন
কাজের শর্ত অনুসারে, আমরা আমাদের প্রয়োজনগুলি খুঁজে পাই সীমানা শর্তফিল্টার ফ্রিকোয়েন্সি। এবং আমরা ট্রান্সমিশন সহগ এবং ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা এটিকে স্বাভাবিক করি।
গিয়ার অনুপাতের পিছনে:
K সর্বোচ্চ =K 0 -K p =26-23=3dB
K মিনিট =K 0 -K z =26-(-5)=31dB
ফ্রিকোয়েন্সি দ্বারা:
3.3 প্রয়োজনীয় ফিল্টার অর্ডার নির্ধারণ করা
নিকটতম পূর্ণসংখ্যা মানের বৃত্তাকার: n = 3।
এইভাবে, প্যাটার্ন দ্বারা নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তাগুলি সন্তুষ্ট করার জন্য, একটি তৃতীয় অর্ডার ফিল্টার প্রয়োজন।
3.4 বাটারওয়ার্থ বহুপদীর সংজ্ঞা
বাটারওয়ার্থ ফিল্টারগুলির স্বাভাবিক স্থানান্তর ফাংশনের সারণী অনুসারে, আমরা তৃতীয়-ক্রম বাটারওয়ার্থ বহুপদীটি খুঁজে পাই:
3.5 নর্মালাইজড থেকে ডিজাইন করা হাই-পাস ফিল্টারে বিপরীত রূপান্তর
চলুন আমরা স্বাভাবিক করা হাই-পাস ফিল্টার থেকে পরিকল্পিত হাই-পাস ফিল্টারে বিপরীত রূপান্তর করি।
· ট্রান্সমিশন সহগ দ্বারা স্কেলিং:
ফ্রিকোয়েন্সি স্কেলিং:
আমরা একটি প্রতিস্থাপন করা
স্কেলিং এর ফলে, আমরা ফর্মে স্থানান্তর ফাংশন W(p) পাই:
চিত্র 2.2 – ডিজাইন করা বাটারওয়ার্থ হাই-পাস ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া।
3.6 ট্রান্সফার ফাংশন থেকে সার্কিটে রূপান্তর
আসুন দুটি সক্রিয় প্রথম এবং দ্বিতীয়-ক্রম হাই-পাস ফিল্টারের স্থানান্তর ফাংশনের পণ্য হিসাবে ডিজাইন করা তৃতীয়-অর্ডার হাই-পাস ফিল্টারের স্থানান্তর ফাংশনকে কল্পনা করি, যেমন আকারে
এবং 
,
একটি অসীম উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এ ট্রান্সমিশন সহগ কোথায়;
- মেরু ফ্রিকোয়েন্সি;
- ফিল্টার কোয়ালিটি ফ্যাক্টর (পাসব্যান্ডে লাভের সাথে ফ্রিকোয়েন্সিতে লাভের অনুপাত)।
এই পরিবর্তন ন্যায্য কারণ সাধারণ আদেশক্রমিকভাবে সংযুক্ত সক্রিয় ফিল্টারগুলি পৃথক ফিল্টারগুলির অর্ডারের সমষ্টির সমান হবে (1 + 2 = 3)।
ফিল্টারের সামগ্রিক ট্রান্সমিশন সহগ (K0 = 19.952) পৃথক ফিল্টারগুলির (K1, K2) ট্রান্সমিশন সহগগুলির গুণফল দ্বারা নির্ধারিত হবে।
স্থানান্তর ফাংশনকে দ্বিঘাত কারণগুলিতে প্রসারিত করে, আমরা পাই:
এই অভিব্যক্তিতে
. (2.5.1)
এটি লক্ষ্য করা সহজ যে স্থানান্তর ফাংশনের মেরু ফ্রিকোয়েন্সি এবং গুণমানের কারণগুলি আলাদা।
প্রথম স্থানান্তর ফাংশনের জন্য:
মেরু ফ্রিকোয়েন্সি;
HPF-I-এর গুণমান ফ্যাক্টর ধ্রুবক এবং সমান।
দ্বিতীয় স্থানান্তর ফাংশনের জন্য:
মেরু ফ্রিকোয়েন্সি;
গুণমান ফ্যাক্টর
প্রতিটি পর্যায়ে কর্মক্ষম পরিবর্ধকগুলি ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য আনুমানিক সমান প্রয়োজনীয়তার সাপেক্ষে হওয়ার জন্য, প্রতিটি ধাপের মধ্যে সমগ্র ফিল্টারের মোট ট্রান্সমিশন সহগকে সংশ্লিষ্ট পর্যায়ের গুণমান ফ্যাক্টরের বিপরীত অনুপাতে বিতরণ করার পরামর্শ দেওয়া হয়, এবং সমস্ত পর্যায়ের মধ্যে সর্বাধিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত ফ্রিকোয়েন্সি (অপ-এম্পের একতা লাভ ফ্রিকোয়েন্সি) নির্বাচন করুন।
যেহেতু এই ক্ষেত্রে হাই-পাস ফিল্টার দুটি ক্যাসকেড নিয়ে গঠিত, উপরের শর্তটি এভাবে লেখা যেতে পারে:
. (2.5.2)
অভিব্যক্তি (2.5.2) এর প্রতিস্থাপন (2.5.1), আমরা পাই:
;
ট্রান্সমিশন সহগ গণনার সঠিকতা পরীক্ষা করা যাক। সময়ের মধ্যে ফিল্টারটির সামগ্রিক ট্রান্সমিশন সহগ পৃথক ফিল্টারগুলির সহগগুলির গুণফল দ্বারা নির্ধারিত হবে। আইডিবি সহগকে কয়েকবার রূপান্তর করা যাক:
যারা. গণনা সঠিক।
আসুন উপরে গণনা করা মানগুলি বিবেচনায় নিয়ে স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যটি লিখি ():
.
3.7 একটি তৃতীয়-ক্রম সক্রিয় উচ্চ-পাস ফিল্টার সার্কিট নির্বাচন করা
যেহেতু, টাস্ক অনুসারে, উপাদানগুলির বিচ্যুতিগুলির জন্য সামান্য সংবেদনশীলতা নিশ্চিত করা প্রয়োজন, তাই আমরা একটি নন-ইনভার্টিং পরিবর্ধক (চিত্র 1.2, বি) এর উপর ভিত্তি করে প্রথম পর্যায়ে HPF-I হিসাবে বেছে নেব এবং দ্বিতীয়টি - HPF-II ইম্পিডেন্স কনভার্টার (ICC) এর উপর ভিত্তি করে, যার চিত্র চিত্র 1.5, খ-এ দেখানো হয়েছে।
HPF-I-এর জন্য একটি নন-ইনভার্টিং এমপ্লিফায়ারের উপর ভিত্তি করে, সার্কিট উপাদানগুলির মানগুলির উপর ফিল্টার পরামিতিগুলির নির্ভরতা নিম্নরূপ:
KPS-এর উপর ভিত্তি করে HPF-II-এর জন্য, ফিল্টার পরামিতিগুলি নিম্নরূপ উপাদানগুলির মানগুলির উপর নির্ভর করে:
; (3.4)
;
4. সার্কিট উপাদান গণনা
· পরামিতি সহ প্রথম পর্যায়ের গণনা (HPF I)
ইনপুট রেজিস্ট্যান্স (): R1 = 200 kOhm এর মানের প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে R1 বেছে নেওয়া যাক। তারপর থেকে (3.2) এটি অনুসরণ করে
.
আসুন R2 = 10 kOhm বেছে নিই, তারপর (3.1) থেকে এটি অনুসরণ করে
· পরামিতি সহ দ্বিতীয় পর্যায়ের (HPF II) গণনা
. .
তারপর 
(মানক E24 সিরিজ থেকে ক্ষমতা রেটিং পাওয়ার জন্য অংকের সহগ নির্বাচন করা হয়েছে)। তাই C2 = 4.3 nF.
(3.3) থেকে এটি অনুসরণ করে
(3.1) থেকে এটি অনুসরণ করে
যাক 
. তাই C1 = 36 nF.
সারণি 4.1 - ফিল্টার উপাদান রেটিং
সারণি 4.1 এর ডেটা থেকে আমরা ফিল্টার সার্কিট মডেল করা শুরু করতে পারি।
আমরা এটি দিয়ে করি বিশেষ প্রোগ্রামওয়ার্কবেঞ্চ 5.0।
চিত্র এবং সিমুলেশন ফলাফল চিত্র 4.1 এ দেখানো হয়েছে। এবং চিত্র 4.2, a-b.
চিত্র 4.1 – থার্ড-অর্ডার বাটারওয়ার্থ হাই-পাস ফিল্টার সার্কিট।
চিত্র 4.2 – ফিল্টারের ফলাফলের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া (a) এবং ফেজ প্রতিক্রিয়া (b)।
5. উন্নত ফিল্টার স্থাপন এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য পদ্ধতি
একটি বাস্তব ফিল্টার কাঙ্ক্ষিত ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া প্রদান করার জন্য, প্রতিরোধ এবং ক্যাপাসিট্যান্সগুলি অবশ্যই দুর্দান্ত নির্ভুলতার সাথে নির্বাচন করতে হবে।
প্রতিরোধকদের জন্য এটি করা খুব সহজ, যদি সেগুলিকে 1% এর বেশি সহনশীলতার সাথে নেওয়া হয় এবং ক্যাপাসিটরগুলির জন্য আরও কঠিন, কারণ তাদের সহনশীলতা 5-20% অঞ্চলে। এই কারণে, ক্যাপাসিট্যান্সটি প্রথমে গণনা করা হয় এবং তারপরে প্রতিরোধকগুলির প্রতিরোধের গণনা করা হয়।
5.1 ক্যাপাসিটারের ধরন নির্বাচন করা
· কম খরচের কারণে আমরা একটি কম ফ্রিকোয়েন্সি ধরনের ক্যাপাসিটার বেছে নেব।
ক্যাপাসিটরের ছোট মাত্রা এবং ওজন প্রয়োজন
· আপনাকে যতটা সম্ভব কম ক্ষতি সহ ক্যাপাসিটর বেছে নিতে হবে (একটি ছোট অস্তরক ক্ষতির স্পর্শক সহ)।
গ্রুপ K10-17 এর কিছু প্যারামিটার (থেকে নেওয়া):
মাত্রা, মিমি।
ওজন, g0.5…2
ক্ষমতার অনুমোদিত বিচ্যুতি,%
ক্ষতি স্পর্শক 0.0015
অন্তরণ প্রতিরোধের, MOhm1000
অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা, – 60…+125
5.2 প্রতিরোধকের ধরন নির্বাচন করা
· ডিজাইন করা ফিল্টার সার্কিটের জন্য, কম তাপমাত্রা নির্ভরতা নিশ্চিত করার জন্য, ন্যূনতম TCR সহ প্রতিরোধক নির্বাচন করা প্রয়োজন।
· নির্বাচিত প্রতিরোধকগুলির একটি ন্যূনতম অন্তর্নিহিত ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্স থাকতে হবে, তাই আমরা একটি নন-ওয়্যার ধরণের প্রতিরোধক বেছে নেব।
· যাইহোক, নন-ওয়্যার রেজিস্টরগুলিতে বর্তমান শব্দের উচ্চ স্তর থাকে, তাই প্রতিরোধকগুলির স্ব-আওয়াজ স্তরের প্যারামিটারটিও বিবেচনায় নেওয়া প্রয়োজন।
নির্ভুল প্রতিরোধক টাইপ C2-29V নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে (থেকে নেওয়া পরামিতি):
রেটেড পাওয়ার, W 0.125;
নামমাত্র প্রতিরোধের পরিসর, ওহম;
TKS (তাপমাত্রার পরিসরে),
TKS (তাপমাত্রার পরিসরে 
),
অভ্যন্তরীণ শব্দ স্তর, µV/V1…5
সর্বোচ্চ অপারেটিং ভোল্টেজ ডিসি
এবং AC, V200
5.3 অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের ধরন নির্বাচন করা
· একটি অপ-অ্যাম্প নির্বাচন করার সময় প্রধান মানদণ্ড হল এর ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্য, যেহেতু বাস্তব অপ-অ্যাম্পের একটি সীমিত ব্যান্ডউইথ থাকে। op-amp-এর ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যগুলি ডিজাইন করা ফিল্টারের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত না করার জন্য, i-th পর্যায়ে op-amp-এর একতা লাভের ফ্রিকোয়েন্সির জন্য নিম্নলিখিত সম্পর্কটি সন্তুষ্ট হওয়া প্রয়োজন:
প্রথম ক্যাসকেডের জন্য: .
দ্বিতীয় ক্যাসকেডের জন্য: .
একটি বৃহত্তর মান নির্বাচন করে, আমরা দেখতে পাই যে অপ-অ্যাম্পের ইউনিটি লাভ ফ্রিকোয়েন্সি 100 KHz এর কম হওয়া উচিত নয়।
· অপ-অ্যাম্প গেইন যথেষ্ট বড় হতে হবে।
· অপ-অ্যাম্পের সরবরাহ ভোল্টেজ অবশ্যই পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ভোল্টেজের সাথে মিলবে, যদি জানা যায়। অন্যথায়, সরবরাহ ভোল্টেজের বিস্তৃত পরিসর সহ একটি অপ-অ্যাম্প নির্বাচন করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
· একটি মাল্টি-স্টেজ হাই-পাস ফিল্টারের জন্য একটি অপ-অ্যাম্প নির্বাচন করার সময়, সর্বনিম্ন সম্ভাব্য অফসেট ভোল্টেজ সহ একটি অপ-অ্যাম্প বেছে নেওয়া ভাল।
রেফারেন্স বই অনুসারে, আমরা 140UD6A টাইপের একটি অপ-অ্যাম্প নির্বাচন করব, যা 301.8-2 টাইপের আবাসনে কাঠামোগতভাবে ডিজাইন করা হয়েছে। লোড শর্ট সার্কিটের সময় অভ্যন্তরীণ ফ্রিকোয়েন্সি সংশোধন এবং আউটপুট সুরক্ষা সহ এই ধরনের Op amps হল সাধারণ উদ্দেশ্য এবং নিম্নলিখিত পরামিতিগুলি রয়েছে:
সরবরাহ ভোল্টেজ, ভি
সরবরাহ ভোল্টেজ, ভি
বর্তমান খরচ, এমএ
অফসেট ভোল্টেজ, এমভি
অপ-অ্যাম্প ভোল্টেজ লাভ
একতা লাভ ফ্রিকোয়েন্সি, MHz1
5.4 উন্নত ফিল্টার সেট আপ এবং সামঞ্জস্য করার জন্য পদ্ধতি
এই ফিল্টার সেট আপ করা খুব কঠিন নয়। ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার পরামিতিগুলি একে অপরের থেকে স্বাধীনভাবে প্রথম এবং দ্বিতীয় পর্যায়ে উভয়ের প্রতিরোধক ব্যবহার করে "সামঞ্জস্য" করা হয় এবং একটি ফিল্টার প্যারামিটারের সমন্বয় অন্যান্য পরামিতিগুলির মানকে প্রভাবিত করে না।
সেটআপ নিম্নলিখিত হিসাবে সঞ্চালিত হয়:
1. লাভ প্রথম পর্যায়ের R2 এবং দ্বিতীয় পর্যায়ের R5 প্রতিরোধক দ্বারা সেট করা হয়।
2. প্রথম পর্যায়ের মেরুটির ফ্রিকোয়েন্সি রোধ R1 দ্বারা সামঞ্জস্য করা হয়, দ্বিতীয় পর্যায়ের মেরুর ফ্রিকোয়েন্সি রোধ R4 দ্বারা।
3. দ্বিতীয় পর্যায়ের গুণমান ফ্যাক্টরটি প্রতিরোধক R8 দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, কিন্তু প্রথম পর্যায়ের গুণমান ফ্যাক্টরটি সামঞ্জস্যযোগ্য নয় (কোনও উপাদানের মানগুলির জন্য ধ্রুবক)।
এই কোর্স কাজের ফলাফল একটি প্রদত্ত ফিল্টার সার্কিট প্রাপ্ত এবং গণনা করা হয়. প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যে প্রদত্ত পরামিতি সহ বাটারওয়ার্থ বহুপদী দ্বারা ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যের আনুমানিক বৈশিষ্ট্য সহ একটি উচ্চ-পাস ফিল্টার তৃতীয় ক্রমে এবং এটি প্রথম আদেশের একটি দ্বি-পর্যায় সংযুক্ত উচ্চ-পাস ফিল্টার (একটি নন-ইনভার্টিং পরিবর্ধকের উপর ভিত্তি করে ) এবং দ্বিতীয় ক্রম (প্রতিবন্ধক রূপান্তরকারীদের উপর ভিত্তি করে)। সার্কিটে তিনটি অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার, আটটি প্রতিরোধক এবং তিনটি ক্যাপাসিটর রয়েছে। এই সার্কিট প্রতিটি 15 V এর দুটি পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করে।
সাধারণ ফিল্টারের প্রতিটি পর্যায়ে সার্কিটের পছন্দ প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যের ভিত্তিতে করা হয়েছিল (উপাদানের মানগুলির বিচ্যুতির জন্য কম সংবেদনশীলতা নিশ্চিত করতে) প্রতিটি ধরণের ফিল্টার সার্কিটের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি বিবেচনা করে। সাধারণ ফিল্টারের পর্যায় হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
সার্কিট উপাদানগুলির মানগুলি নির্বাচন করা হয়েছিল এবং এমনভাবে গণনা করা হয়েছিল যাতে সেগুলিকে যতটা সম্ভব স্ট্যান্ডার্ড নামমাত্র E24 সিরিজের কাছাকাছি আনা যায় এবং প্রতিটি ফিল্টার পর্যায়ে সর্বোচ্চ সম্ভাব্য ইনপুট প্রতিবন্ধকতাও পাওয়া যায়।
ElectronicsWorkbench5.0 প্যাকেজ (চিত্র 5.1) ব্যবহার করে ফিল্টার সার্কিট মডেল করার পরে, প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য (চিত্র 2.2) এ প্রদত্ত প্রয়োজনীয় পরামিতি সহ ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যগুলি (চিত্র 5.2) প্রাপ্ত হয়েছিল।
এই সার্কিটের সুবিধার মধ্যে রয়েছে সমস্ত ফিল্টার পরামিতি সেট আপ করার সহজতা, প্রতিটি পর্যায়ে আলাদাভাবে স্বতন্ত্র সেটিং এবং উপাদানগুলির নামমাত্র মান থেকে বিচ্যুতির প্রতি কম সংবেদনশীলতা।
অসুবিধাগুলি হল ফিল্টার সার্কিটে তিনটি কর্মক্ষম পরিবর্ধক ব্যবহার এবং সেই অনুযায়ী, এর বর্ধিত খরচ, সেইসাথে অপেক্ষাকৃত কম ইনপুট প্রতিরোধের (প্রায় 50 kOhm)।
ব্যবহৃত সাহিত্যের তালিকা
1. জেলেনিন A.N., Kostromitsky A.I., Bondar D.V. - অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারে সক্রিয় ফিল্টার। – খ.: টেলিটেক, 2001। সংস্করণ। দ্বিতীয়, সঠিক। এবং অতিরিক্ত - 150 পিপি: অসুস্থ।
2. প্রতিরোধক, ক্যাপাসিটর, ট্রান্সফরমার, চোক, সুইচিং ডিভাইস REA: রেফারেন্স/N.N. আকিমভ, ই.পি. ভাশুকভ, ভি.এ. প্রোখোরেঙ্কো, ইউ.পি. খোডোরেনোক। – Mn.: বেলারুশ, 2004. – 591 p.: অসুস্থ।
এনালগ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট: রেফারেন্স/এএল বুলিচেভ, ভি.আই. Galkin, 382 pp.: V.A. প্রোখোরেঙ্কো। - ২য় সংস্করণ, সংশোধিত। এবং অতিরিক্ত - Mn.: বেলারুশ, 1993. - অভিশাপ.
বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া সমীকরণ দ্বারা বর্ণনা করা হয়
বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের বৈশিষ্ট্য: ননলাইনার ফেজ রেসপন্স; কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি খুঁটির সংখ্যা থেকে স্বাধীন; একটি ধাপ ইনপুট সংকেত সহ ক্ষণস্থায়ী প্রতিক্রিয়ার দোলক প্রকৃতি। ফিল্টার অর্ডার বাড়ার সাথে সাথে দোলনীয় প্রকৃতি বৃদ্ধি পায়।
চেবিশেভ ফিল্টার
চেবিশেভ ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া সমীকরণ দ্বারা বর্ণনা করা হয়
,
যেখানে টি n 2 (ω/ω n ) - চেবিশেভ বহুপদী n-ম আদেশ।
চেবিশেভ বহুপদী গণনা করা হয় পুনরাবৃত্ত সূত্র ব্যবহার করে
চেবিশেভ ফিল্টারের বৈশিষ্ট্য: ফেজের প্রতিক্রিয়ার অসমতা বৃদ্ধি; পাসব্যান্ডে তরঙ্গের মতো বৈশিষ্ট্য। পাসব্যান্ডে ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি রেসপন্সের অসমতার সহগ যত বেশি হবে, একই ক্রমে ট্রানজিশন অঞ্চলে পতন তত বেশি হবে। একটি ধাপযুক্ত ইনপুট সংকেতের ক্ষণস্থায়ী দোলন একটি বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের চেয়ে বেশি। চেবিশেভ ফিল্টার খুঁটির গুণমান ফ্যাক্টর বাটারওয়ার্থ ফিল্টারের চেয়ে বেশি।
বেসেল ফিল্টার
বেসেল ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া সমীকরণ দ্বারা বর্ণনা করা হয়
,
যেখানে 
;খ n 2
(ω/ω
cp জ )
- বেসেল বহুপদী n-ম আদেশ।
বেসেল বহুপদী গণনা করা হয় পুনরাবৃত্ত সূত্র ব্যবহার করে
বেসেল ফিল্টারের বৈশিষ্ট্য: মোটামুটি অভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া এবং ফেজ প্রতিক্রিয়া, গাউসিয়ান ফাংশন দ্বারা আনুমানিক; ফিল্টারের ফেজ শিফট ফ্রিকোয়েন্সির সমানুপাতিক, যেমন ফিল্টার একটি ফ্রিকোয়েন্সি-স্বাধীন গ্রুপ বিলম্ব সময় আছে. ফিল্টার খুঁটির সংখ্যা পরিবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তিত হয়। ফিল্টারের ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া সাধারণত বাটারওয়ার্থ এবং চেবিশেভের তুলনায় চ্যাপ্টার হয়। এই ফিল্টারটি পালস সার্কিট এবং ফেজ-সংবেদনশীল সংকেত প্রক্রিয়াকরণের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।
Cauer ফিল্টার (উপবৃত্তাকার ফিল্টার)
Cauer ফিল্টারের স্থানান্তর ফাংশনের সাধারণ দৃশ্য
.
Cauer ফিল্টারের বৈশিষ্ট্য: পাসব্যান্ড এবং স্টপব্যান্ডে অসম ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া; উপরের সমস্ত ফিল্টারগুলির ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার তীব্রতম হ্রাস; অন্যান্য ধরনের ফিল্টার ব্যবহার করার চেয়ে কম ফিল্টার অর্ডার সহ প্রয়োজনীয় স্থানান্তর ফাংশন প্রয়োগ করে।
ফিল্টার অর্ডার নির্ধারণ করা হচ্ছে
প্রয়োজনীয় ফিল্টার অর্ডার নীচের সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং নিকটতম পূর্ণসংখ্যা মানের সাথে বৃত্তাকার হয়। বাটারওয়ার্থ ফিল্টার অর্ডার
.
চেবিশেভ ফিল্টার অর্ডার
.
বেসেল ফিল্টারের জন্য, অর্ডার গণনা করার জন্য কোন সূত্র নেই; পরিবর্তে, সারণীগুলি প্রদান করা হয় যা একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে একতা থেকে বিলম্বের ন্যূনতম প্রয়োজনীয় বিচ্যুতি এবং dB-তে ক্ষতির স্তরের সাথে মিলে যায়)।
বেসেল ফিল্টারের ক্রম গণনা করার সময়, নিম্নলিখিত পরামিতিগুলি নির্দিষ্ট করা হয়:
একটি প্রদত্ত ফ্রিকোয়েন্সিতে গ্রুপ বিলম্ব সময়ের অনুমোদিত শতাংশ বিচ্যুতি ω ω cp জ ;
ফিল্টার গেইন অ্যাটেন্যুয়েশন লেভেল ফ্রিকোয়েন্সিতে ডিবিতে সেট করা যেতে পারে ω , আপেক্ষিক স্বাভাবিক করা হয়েছে ω cp জ .
এই তথ্যের উপর ভিত্তি করে, বেসেল ফিল্টারের প্রয়োজনীয় ক্রম নির্ধারণ করা হয়।
১ম এবং ২য় ক্রমে লো-পাস ফিল্টারের ক্যাসকেডের সার্কিট
চিত্রে। 12.4, 12.5 কম-পাস ফিল্টার ক্যাসকেডের সাধারণ সার্কিট দেখায়।
ক) খ)
ভাত। 12.4। বাটারওয়ার্থ, চেবিশেভ এবং বেসেলের লো-পাস ফিল্টার ক্যাসকেড: ক - 1 ম আদেশ; খ -২য় অর্ডার
ক) খ)
ভাত। 12.5। Cauer কম-পাস ফিল্টার ক্যাসকেড: ক - 1 ম আদেশ; খ -২য় অর্ডার
বাটারওয়ার্থ, চেবিশেভ এবং বেসেল লো-পাস ফিল্টারগুলির 1ম এবং 2য় অর্ডারের স্থানান্তর ফাংশনগুলির সাধারণ দৃশ্য
,
.
১ম এবং ২য় অর্ডারের কউয়ার লো-পাস ফিল্টারের ট্রান্সফার ফাংশনের সাধারণ দৃশ্য
, 
.
একটি 2য় অর্ডার Cauer ফিল্টার এবং একটি ব্যান্ডস্টপ ফিল্টারের মধ্যে মূল পার্থক্য হল Cauer ফিল্টার স্থানান্তর ফাংশনে ফ্রিকোয়েন্সি অনুপাত Ω s ≠ 1.
বাটারওয়ার্থ, চেবিশেভ এবং বেসেল লো-পাস ফিল্টারগুলির জন্য গণনা পদ্ধতি
এই কৌশলটি টেবিলে দেওয়া সহগগুলির উপর ভিত্তি করে এবং বাটারওয়ার্থ, চেবিশেভ এবং বেসেল ফিল্টারগুলির জন্য বৈধ। Cauer ফিল্টার গণনা করার পদ্ধতি আলাদাভাবে দেওয়া হয়। বাটারওয়ার্থ, চেবিশেভ এবং বেসেল লো-পাস ফিল্টারগুলির গণনা তাদের অর্ডার নির্ধারণের সাথে শুরু হয়। সমস্ত ফিল্টারের জন্য, ন্যূনতম এবং সর্বাধিক ক্ষয়করণ পরামিতি এবং কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি নির্দিষ্ট করা হয়েছে। চেবিশেভ ফিল্টারগুলির জন্য, পাসব্যান্ডে ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া অসমতার সহগ অতিরিক্তভাবে নির্ধারিত হয় এবং বেসেল ফিল্টারগুলির জন্য, গ্রুপ বিলম্বের সময় নির্ধারণ করা হয়। এর পরে, ফিল্টারের স্থানান্তর ফাংশন নির্ধারণ করা হয়, যা টেবিল থেকে নেওয়া যেতে পারে এবং এর 1 ম এবং 2 য় ক্রম ক্যাসকেডগুলি গণনা করা হয়, নিম্নলিখিত গণনা পদ্ধতিটি পরিলক্ষিত হয়:
ফিল্টারটির ক্রম এবং প্রকারের উপর নির্ভর করে, এর ক্যাসকেডগুলির সার্কিটগুলি নির্বাচন করা হয়, যখন একটি সমান-অর্ডার ফিল্টার থাকে n( n– 1)/2য় ক্রম এর 2 ক্যাসকেড;
একটি 1ম অর্ডার ক্যাসকেড গণনা করতে:
নির্বাচিত ফিল্টার প্রকার এবং ক্রম মান নির্ধারণ করে খ 1 1 ম অর্ডার ক্যাসকেড;
দখলকৃত এলাকা হ্রাস করে, ক্ষমতা রেটিং নির্বাচন করা হয় গ এবং গণনা করা হয়েছে আরসূত্র অনুযায়ী (আপনি চয়ন করতে পারেন আর, কিন্তু এটি নির্বাচন করার সুপারিশ করা হয় গ, নির্ভুলতার কারণে)
;
লাভ হিসেব করা হয় TO এ উ 1 1 ম অর্ডার ক্যাসকেড, যা সম্পর্ক থেকে নির্ধারিত হয়
,
যেখানে TO এ উ- সামগ্রিকভাবে ফিল্টার লাভ; TO এ উ 2 , …, TO এ আন- ২য় ক্রম ক্যাসকেডের লাভ ফ্যাক্টর;
লাভ উপলব্ধি করতে TO এ উ 1 নিম্নলিখিত সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে প্রতিরোধক সেট করা প্রয়োজন
আর খ = আর ক ּ (TO এ U1 –1) .
একটি 2য় অর্ডার ক্যাসকেড গণনা করতে:
দখলকৃত এলাকা হ্রাস করে, পাত্রের নামমাত্র মান নির্বাচন করা হয় গ 1 = গ 2 = গ;
সারণি থেকে সহগ নির্বাচন করা হয় খ 1 iএবং প্র পাই 2nd অর্ডার ক্যাসকেড জন্য;
একটি প্রদত্ত ক্যাপাসিটর রেটিং অনুযায়ী গ প্রতিরোধক গণনা করা হয় আরসূত্র অনুযায়ী
;
নির্বাচিত ফিল্টার প্রকারের জন্য, আপনাকে অবশ্যই উপযুক্ত লাভ সেট করতে হবে TO এ Ui = 3 – (1/প্র পাইনিম্নলিখিত সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে প্রতিরোধক সেট করে প্রতিটি 2য় ক্রম পর্যায়ের )
আর খ = আর ক ּ (TO এ Ui –1) ;
বেসেল ফিল্টারগুলির জন্য, সমস্ত ক্যাপাসিটারের রেটিংগুলিকে প্রয়োজনীয় গ্রুপ বিলম্বের সময় দ্বারা গুণ করা প্রয়োজন।
পাঠের বিষয় 28: বৈদ্যুতিক ফিল্টারগুলির শ্রেণীবিভাগ।
28.1 সংজ্ঞা।
একটি বৈদ্যুতিক ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টার হল একটি চার-বন্দর নেটওয়ার্ক যা কিছু ফ্রিকোয়েন্সির স্রোতকে কম টেনেনিউয়েশন (3 ডিবি অ্যাটেন্যুয়েশন) এবং অন্যান্য ফ্রিকোয়েন্সিগুলির স্রোতগুলি উচ্চ টেনশন (30 ডিবি) সহ খারাপভাবে পাস করে।
ফ্রিকোয়েন্সির যে পরিসরে সামান্য ক্ষয় হয় তাকে পাসব্যান্ড বলে।
যে ফ্রিকোয়েন্সিগুলির পরিসরে ক্ষরণ বড় হয় তাকে স্টপব্যান্ড বলে।
এই স্ট্রাইপের মধ্যে একটি ট্রানজিশন স্ট্রিপ চালু করা হয়।
বৈদ্যুতিক ফিল্টারগুলির প্রধান বৈশিষ্ট্য হল ফ্রিকোয়েন্সির উপর অপারেটিং টেনশনের নির্ভরতা।
এই বৈশিষ্ট্যটিকে ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাটেন্যুয়েশন বৈশিষ্ট্য বলা হয়।
- কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি যেখানে অপারেটিং অ্যাটেন্যুয়েশন 3 ডিবি।
- ফিল্টারের যান্ত্রিক পরামিতি দ্বারা সেট করা অনুমোদিত ক্ষয়।
- অনুমতিযোগ্য ক্ষরণের সাথে সম্পর্কিত অনুমতিযোগ্য ফ্রিকোয়েন্সি।
পিপি পাসব্যান্ড – ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা যার মধ্যে 
dB
PB - স্টপব্যান্ড - ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা যেখানে অপারেটিং টেনেউয়েশন অনুমোদিত হওয়ার চেয়ে বেশি।
28.2 শ্রেণীবিভাগ
1
ব্যান্ডউইথ অবস্থান দ্বারা:
ক) এলপিএফ - কম পাস ফিল্টার - কম ফ্রিকোয়েন্সি পাস করে এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি বিলম্বিত করে।
এটি যোগাযোগ সরঞ্জামে (টিভি রিসিভার) ব্যবহৃত হয়।
খ 
) HPF - উচ্চ পাস ফিল্টার - উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পাস করে এবং কম ফ্রিকোয়েন্সি বিলম্বিত করে।
ভি 
) PF - ব্যান্ডপাস ফিল্টার - শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড পাস।
জি 
) SF - খাঁজ বা ব্লকিং ফিল্টার - শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড পাস করবেন না এবং বাকিগুলিকে যেতে দিন।
2 উপাদান বেস অনুযায়ী:
ক) এলসি ফিল্টার (প্যাসিভ)
খ) আরসি ফিল্টার (প্যাসিভ)
c) সক্রিয় ARC ফিল্টার
ঘ) বিশেষ ধরনের ফিল্টার:
পাইজোইলেকট্রিক
ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ
3 গাণিতিক সহায়তার জন্য:
ক 
) বাটারওয়ার্থ ফিল্টার। অপারেটিং attenuation বৈশিষ্ট্য 
ফ্রিকোয়েন্সি f=0 এ 0 এর মান থাকে এবং তারপর একঘেয়ে বৃদ্ধি পায়। পাসব্যান্ডে এটির একটি সমতল বৈশিষ্ট্য রয়েছে - এটি একটি সুবিধা, তবে স্টপব্যান্ডে এটি খাড়া নয় - এটি একটি অসুবিধা।
খ) চেবিশেভ ফিল্টার। একটি খাড়া বৈশিষ্ট্য পেতে, চেবিশেভ ফিল্টারগুলি ব্যবহার করা হয়, তবে তাদের পাসব্যান্ডে একটি "তরঙ্গায়িততা" রয়েছে, যা একটি অসুবিধা।
গ) জোলোটারেভ ফিল্টার। অপারেটিং attenuation বৈশিষ্ট্য 
পাসব্যান্ডে এটি অন্ডুলেশন রয়েছে এবং স্টপব্যান্ডে বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হ্রাস রয়েছে।
পাঠের বিষয় 29: নিম্ন-পাস এবং উচ্চ-পাস বাটারওয়ার্থ ফিল্টার।
29.1 বাটারওয়ার্থ এলএফ।
বাটারওয়ার্থ নিম্নলিখিত ক্ষয়করণ সূত্র প্রস্তাব করেছেন:
,dB
যেখানে 
- বাটারওয়ার্থ ফাংশন (সাধারণকৃত ফ্রিকোয়েন্সি)
n - ফিল্টার অর্ডার
কম পাস ফিল্টার জন্য 
, কোথায় 
- কোনো পছন্দসই ফ্রিকোয়েন্সি
- কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি, যা সমান 
এই বৈশিষ্ট্য বাস্তবায়ন করতে, L এবং C ফিল্টার ব্যবহার করা হয়।
এবং 
ইন্ডাকট্যান্সটি লোডের সাথে সিরিজে স্থাপন করা হয়, যেহেতু 
এবং বৃদ্ধির সাথে 
বৃদ্ধি পায় 
অতএব, কম-ফ্রিকোয়েন্সি স্রোতগুলি সহজেই আবেশ প্রতিরোধের মধ্য দিয়ে যাবে, এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্রোতগুলি বিলম্বিত হবে এবং লোড পর্যন্ত পৌঁছাবে না।
ক্যাপাসিটর লোডের সাথে সমান্তরালভাবে স্থাপন করা হয়, যেহেতু 
, তাই ক্যাপাসিটর উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্রোতকে ভালোভাবে পাস করে এবং নিম্নতর কম্পাঙ্কের স্রোতকে ভালোভাবে অতিক্রম করে। উচ্চ কম্পাঙ্কের স্রোতগুলি ক্যাপাসিটরের মাধ্যমে বন্ধ হয়ে যাবে এবং কম কম্পাঙ্কের স্রোতগুলি লোডে যাবে।
ফিল্টার সার্কিট পর্যায়ক্রমে L এবং C নিয়ে গঠিত।
বাটারওয়ার্থ লো-পাস ফিল্টার 3য় অর্ডার টি-আকৃতির
বাটারওয়ার্থ লো-পাস ফিল্টার। 3য় অর্ডার U-আকৃতির।
সংযোগ
