Aktif filtre tasarımı ve Opamp'lı aktif filtre çeşitleri.

Standart Aktif filtre tasarımı ve Opamp'lı aktif filtre çeşitleri.
AKTİF FİLTRELER


OP-AMP’LA 1. DÜZEY ALÇAK GEÇİREN FİLTRE







<!--[if !vml]--><!--[endif]-->







<!--[if !vml]--><!--[endif]-->


Yukarıda yazdığımız transfer fonksiyonu 1. düzey alçak geçiren filtrelerin genel formudur. Yüksek frekanslarda (ω»ωo), kapasitör kısa devre gibi davranacağından yükseltici kazancı sıfıra gidecektir. Çok düşük frekanslarda ise (ω«ωo), kapasitör açık devre gibi davranacağından devrenin kazancı Ho’a eşit olacaktır. Peki alçak yada yüksek frekans denilince ne anlıyoruz?

Yüksek frekanslarda akımın büyük çoğunluğu kapasitörden geçer. Örneğin; kapasitörün empedans büyüklüğünün R1’den çok küçük olduğu zaman. Diğer bir ifadeyle 1/ωC«R1 yada ω»1/R1C=ωo’ sa yüksek frekansa sahibiz. R1’in devreye az bir etkisi olacak ve bu etkiden dolayı devre integral alıcı gibi davranacaktır. Ve de ω«1/R1C ise alçak frekans meydana gelir ve devre kazancı Ho=-R1/R2 olan bir yükseltici etkisi gösterir.


OP-AMP’LA 1. DÜZEY YÜKSEK GEÇİREN FİLTRE



<!--[if !vml]--><!--[endif]-->


<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
Alçak geçiren filtreler için kullanılan yöntemleri kullanarak 1. düzey yüksek geçiren filtre için transfer fonksiyonunu yukarıdaki gibi elde edebiliriz. Yüksek frekanslarda (ω»ωo) kapasitör kısa devre gibi davranacağından yükseltecin kazancı Ho=-R1/R2 olacaktır.Çok alçak frekanslarda ise (ω«ωo) kapasitör açık devre gibi davranır ve kazanç Ho olur. Bu devre için merkez frekansı yazacak olursak ωo=1/R2C dir. Bu yüzden bu devre yüksek geçiren bir filtredir yani yüksek frekanslı sinyalleri geçirir, alçak frekanslı sinyalleri bloke eder.


OP-AMP’LA BASİT BAND GEÇİREN FİLTRE


Alçak geçiren filtrelerin yanı sıra, diğer genel filtre tipleri yüksek geçiren (sadece yüksek frekansları geçirir), band durduran filtreler (belli frekanstaki sinyalleri bloklar) ve band geçiren filtrelerdir (Alçak ve yüksek frekansları söndürür, sadece belli frekans aralığındaki sinyalleri geçirir). Basit band geçiren filtrede daha önce gördüğümüz alçak geçiren ve yüksek geçiren filtrelerin kombinasyonuyla elde edilir.


<!--[if !vml]--><!--[endif]-->

Bu devreyi alçak frekansları (ω«1/R2C2) ve yüksek frekansları (ω»1/R1C1) durduracak fakat kazancın –R1/R2 olduğu orta frekansları geçirecektir. Bunun yanı sıra, bu devre çok dar bantlı bir filtre yapmak için kullanılamaz. Bunu yapmak için aşağıdaki gibi daha karmaşık bir filtre gereklidir.


YÜKSEK Q (DÜŞÜK BAND GENİŞLİĞİ) BAND GEÇİREN FİLTRELER


İkinci düzey band geçiren filtreler için transfer fonksiyonu

<!--[if !vml]--><!--[endif]-->

şeklindedir.

ωo= Merkez frekansı, b=Band genişliği, Ho=Filtrenin maksimum genliğidir.
Bu değerler aşağıdaki grafikte gösterildi. Parantez içindeki değerler radyan frekanslar ve diğerleri ise Hertz’dir. (örn; fo=ωo/2p, B=b/2p).Yukarıdaki eşitliğe yada grafiğe baktığımızda görebiliriz ki ω®0 ve ω®∞ |H(s=jω|®0 ve kolayca görebiliriz ki ω=ωo iken |H(s=jωo)|=Ho.
Ayrıca yukarıdaki eşitlikte yazılmış terimlerden kalite faktörü Q, band genişliği b merkez frekansı ωo, (Q=ωo/b) sıkça karşılaşacağımız terimler olacak. Ayrıca söylemek gerekirse filtre daraldığında ve band genişliği azaldığında Q (kalite faktörü) artar.


<!--[if !vml]--><!--[endif]-->


OP-AMP’LA YÜKSEK Q BAND GEÇİREN FİLTRE


<!--[if !vml]--><!--[endif]-->

<!--[if !vml]--><!--[endif]-->


Radianfrequency

Hertz
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->


R1//R2 notasyonu R1 ve R2’nin paralel kombinasyonunu gösterir.
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->



STANTART 2. DÜZEY AKTİF FİLTRELER


Filtre Tipleri

Tanımlama

Şema ve Transfer Fonksiyonu

Pole Zero Plot

Sallen and Key Alçak Geçiren Filtre
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
Sallen and Key Alçak Geçiren Filtre.
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
Tersleyici Alçak Geçiren Filtre
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->



<!--[if !vml]--><!--[endif]-->


<!--[if !vml]--><!--[endif]-->


Konumuzun sonunda sizlere yardımcı olabileceği düşüncesiyle Laplace Transform Çiftlerini veriyorum.


<!--[if !vml]-->