Durum değişkeni filtresi - State variable filter

Bu makale için ek alıntılara ihtiyaç var doğrulama. Lütfen yardım et bu makaleyi geliştir tarafından güvenilir kaynaklara alıntılar eklemek. Kaynaksız materyale itiraz edilebilir ve kaldırılabilir. Kaynakları bulun: "Durum değişkeni filtresi"  – Haberler  · gazeteler  · kitabın  · akademisyen  · JSTOR (Aralık 2019) (Bu şablon mesajını nasıl ve ne zaman kaldıracağınızı öğrenin)

Bir durum değişkeni filtresi bir tür aktif filtre. Bir veya daha fazla oluşur entegratörler, bazı geri bildirim yapılandırmasında bağlı. En yaygın uygulama, giriş sinyalini integrali ve çift integrali ile toplar.

Kerwin-Huelsman-Newcomb (KHN) Biquad Filtre Örneği

Aşağıda verilen örnek, eşzamanlı düşük geçiş, yüksek geçiş ve bant geçişi tek bir girişten çıktılar. Bu ikinci dereceden (biquad ) filtre. Türetilmesi, iki ikinci dereceden fonksiyonun oranı olan yüksek geçişli bir filtrenin transfer fonksiyonunun yeniden düzenlenmesinden gelir. Yeniden düzenleme, bir sinyalin diğerinin entegre kopyalarının toplamı olduğunu ortaya çıkarır. Yani yeniden düzenleme, bir durum değişkeni filtre yapısını ortaya çıkarır. Farklı durumları çıktı olarak kullanarak, farklı türde filtreler üretilebilir. Daha genel durum değişkeni filtre örneklerinde, daha fazla entegratörle (yani daha fazla durum) ek filtre sıraları mümkündür.

Sinyal girişi V olarak işaretlenmiştir_içinde; LP, HP ve BP çıkışları sırasıyla alçak geçiren, yüksek geçiren ve bant geçiren filtrelenmiş sinyaller verir.^[1][2]

Basit olması için şunları belirledik:

${ displaystyle R_ {f1} = R_ {f2}}$

${ displaystyle C_ {1} = C_ {2}}$

${ displaystyle R_ {1} = R_ {2}}$

Sonra:

${ displaystyle F_ {0} = { frac {1} {2 pi R_ {f1} C_ {1}}}}$

${ displaystyle Q = sol (1 + { frac {R_ {4}} {R_ {q}}} sağ) sol ({ frac {1} {2 + { frac {R_ {1}} {R_ {g}}}}} sağ)}$

LP ve HP çıkışları için geçiş bandı kazancı şu şekilde verilir:

${ displaystyle A_ {HP} = A_ {LP} = { frac {R_ {1}} {R_ {G}}}}$

İşlem sıklığı ve Q faktörü bağımsız olarak değiştirilebilir. Bu ve farklı filtre yanıtları arasında geçiş yapma yeteneği, durum değişken filtresinin analogda yaygın olarak kullanılmasını sağlar. sentezleyiciler.

1 kHz'lik bir rezonans frekansı için değerler, R_f1 = R_f2 = 10k, C₁ = C₂ = 15nF ve R₁ = R₂ = 10k

Başvurular

Durum değişkeni filtreleri, frekans yanıtını değiştirmek için sıklıkla kullanılır. ses sinyali işleme. Düşük Q ayarlarında, genellikle parametrik ekolayzer devreleri ve analog sentezleyicilerde rezonant filtre modülleri oluşturmak için yüksek veya değişken Q ayarlarında. Frekansın manuel kontrolü için, yukarıdaki bölümde yer alan R1 ve R2 bir ikili potansiyometre ile değiştirilebilir; ve voltaj kontrolü için, U2 ve U3 cihazları ile değiştirilebilir voltaj kontrollü yükselteçler veya operasyonel geçirgenlik amplifikatörler.

Ayrıca bakınız

• Doğrusal filtre
• Biquad filtresi

Referanslar

• Texas Instruments ' UAF42 Evrensel Aktif Filtre veri Sayfası
• Analog cihazlar Etkileşimli Tasarım Araçları