シェア:
アクティブフィルタ特性、1次および2次、アプリケーション
の アクティブフィルタ 例えば、オペアンプ、トランジスタまたは真空管などの制御された光源または能動素子を有するものである。電子回路を介して、フィルタは、入力信号を変更し、設計に従って出力信号を与える伝達関数のモデリングに従うことを可能にする。.
電子フィルタの構成は通常選択的であり、選択基準は入力信号の周波数です。上記により、回路のタイプ（直列または並列）に応じて、フィルタは特定の信号の通過を許可し、残りの信号の通過を阻止します。.
このように、出力信号は、フィルタを構成する回路の設計パラメータに従って浄化されることを特徴とする。.
索引
- 1特徴
- 1次の2つのフィルター
- 2.1ローパスフィルター
- 2.2フィルターが高すぎる
- 3 2次フィルタ
- 4アプリケーション
- 5参考文献
特徴
- アクティブフィルタはアナログフィルタです。つまり、周波数成分に応じてアナログ信号（入力）を変更します。.
- 能動部品（オペアンプ、真空管、トランジスタなど）が存在するため、このタイプのフィルタは入力信号に対してセクションまたは出力信号全体を増加させます。.
これは、オペアンプ（OPAMS）の使用によるエネルギーの増幅によるものです。上記のことは、インダクタを使用する必要なしに、共振および高い品質係数を得ることを容易にする。その一部として、品質係数 - Qファクターとしても知られている - は、共鳴の鋭さと効率の尺度です。.
- 能動フィルタは能動部品と受動部品を組み合わせることができます。後者は回路の基本的な構成要素です：抵抗器、コンデンサ、インダクタ.
- アクティブフィルタはカスケード接続を可能にし、信号を増幅し、必要に応じて2つ以上の回路間の統合を可能にするように構成されています.
- 回路が演算増幅器を有する場合、回路の出力電圧はこれらの素子の飽和電圧によって制限される。.
- 回路のタイプ、および能動素子と受動素子の公称値に応じて、能動フィルタは高入力インピーダンスと小出力インピーダンスを提供するように設計できます。.
- アクティブフィルタの製造は他のタイプのアセンブリと比較して経済的です。.
- 動作するためには、能動フィルタは、好ましくは対称的な電源を必要とする。.
一次フィルタ
1次フィルタは、周波数が2倍になるたびに、6グレードの倍数で、除去グレードの上または下にある信号を減衰させるために使用されます。この種のアセンブリは通常、次の伝達関数で表されます。
式の分子と分母を細かくすると、次のことが必要になります。
- N（jω）は次数1以下の多項式です
- tはフィルタの角周波数の逆数です
- Wc はフィルタの角周波数で、次の式で与えられます。
上記の表現でc フィルターのカットオフ周波数.
カットオフ周波数は、信号の減衰が発生するフィルタの制限周波数です。フィルターの構成（ローパス、ハイパス、バンドパス、またはバンド除去）に応じて、フィルター設計の効果がカットオフ周波数から正確に表示されます。.
一次フィルタの特定の場合において、これらはローパスまたはハイパスのみであり得る。.
ローパスフィルター
このタイプのフィルターは低い周波数を通過させ、カットオフ周波数を超える周波数を減衰または抑制します。.
ローパスフィルタの伝達関数は次のとおりです。
この伝達関数の振幅と位相応答は次のとおりです。
アクティブローパスフィルタは、入力およびアース放電抵抗を、オペアンプおよび抵抗とコンデンサの構成とともに並列に使用することによって、設計機能を果たすことができます。以下は、インバータローパスアクティブ回路の例です。
この回路の伝達関数のパラメータは次のとおりです。
フィルターが高すぎる
一方、ハイパスフィルタはローパスフィルタとは逆の効果があります。つまり、このタイプのフィルタは低周波を減衰させ、高周波を通過させます。.
たとえ回路の構成によっては、ハイパスアクティブフィルタがその目的のために特別に配置された演算増幅器を有するならば、それらを増幅することができる。 1次のアクティブハイパスフィルタの伝達関数は次のとおりです。
システムの振幅と位相応答は次のとおりです。
アクティブハイパスフィルタは、帰還インピーダンスの機能を果たすために、回路の入力に直列に接続された抵抗とコンデンサ、およびグランドへの放電経路にある抵抗を使用します。以下はアクティブハイパスインバータ回路の例です。
この回路の伝達関数のパラメータは次のとおりです。
二次フィルタ
2次フィルタは通常、選択的な周波数同調を可能にするより複雑な設定を得るために、1次フィルタ接続を直列にすることによって得られます。.
2次フィルタの伝達関数の一般式は次のとおりです。
式の分子と分母を細かくすると、次のことが必要になります。
- N（jω）は次数2以下の多項式.
- W○ はフィルタの角周波数で、次の式で与えられます。
この式では、f○ フィルタの特性周波数です。 RLC回路（抵抗、インダクタ、コンデンサが直列）がある場合、フィルタの特性周波数はフィルタの共振周波数と一致します。.
言い換えると、共振周波数は、システムがその最大振動度に達する周波数です。.
- ζは減衰率です。この係数は、入力信号を減衰させるためのシステムの容量を定義します.
次に、減衰係数から、フィルタ品質係数は次の式で求められます。
回路のインピーダンスの設計に応じて、二次能動フィルタは、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタおよびバンドパスフィルタとすることができる。.
アプリケーション
能動フィルタは、非線形負荷の接続によるネットワーク内の擾乱を低減するために電気ネットワークで使用されます。.
これらの外乱は、アクティブフィルタとパッシブフィルタの組み合わせ、およびアセンブリ全体での入力インピーダンスとRC構成の変動によって浸透する可能性があります。.
電力網において、能動フィルタは、能動フィルタと発電ノードとの間のネットワークを通って流れる電流の高調波を低減するために使用される。.
同様に、アクティブフィルタは、ニュートラルを循環するリターン電流、およびこの電流とシステムの電圧に関連する高調波のバランスをとるのに役立ちます。.
さらに、能動フィルタは、相互接続された電気システムの力率の補正に関して優れた機能を果たす。.
参考文献
- アクティブフィルタ（s.f.）タチラ国立大学州タチラ、ベネズエラ。取得元：unet.edu.ve
- Lamich、M.（2001）。能動フィルタ：導入と応用スペインのCatalunyaPolitècnica大学。から取得しました：crit.upc.edu
- Miyara、F.（2004）。アクティブフィルタロザリオ国立大学。アルゼンチン取得元：fceia.unr.edu.ar
- ギメネス、Ｍ（ｓ．ｆ．）。回路理論IIシモンボリバル大学。州ミランダ、ベネズエラ。取得元：labc.usb.ve
- ウィキペディア、フリー百科事典（2017）。アクティブフィルター取得元：en.wikipedia.org
- ウィキペディア、フリー百科事典（2017）。電子フィルター取得元：en.wikipedia.org