اس کی ایپلی کیشنز کے ساتھ بٹر ورتھ فلٹر تعمیرات

ناپسندیدہ جزو سے سگنل کو فلٹر کرنے کے لئے استعمال شدہ عمل یا ڈیوائس کو فلٹر کہا جاتا ہے اور اسے a کے طور پر بھی کہا جاتا ہے سگنل پروسیسنگ فلٹر. پس منظر کے شور کو کم کرنے اور مداخلت کرنے والے سگنل کو دبانے کے ل. کچھ تعدد کو دور کرکے فلٹرنگ کہا جاتا ہے۔ فلٹر کی مختلف اقسام ہیں جن کو مختلف معیارات جیسے لائنیرٹی لائنیر یا نان لکیری ، وقتی تقاضے یا وقت کا متغیر ، ینالاگ یا ڈیجیٹل ، فعال یا غیر فعال ، اور اسی طرح کی بنیاد پر درجہ بندی کیا گیا ہے۔ آئیے لکیری لگاتار ٹائم فلٹرز پر غور کریں جیسے چیبشیف فلٹر ، بیسلل فلٹر ، بٹر ورتھ فلٹر ، اور بیضوی فلٹر۔ یہاں ، اس آرٹیکل میں آئیے اس کی ایپلی کیشنز کے ساتھ بٹرورتھ فلٹر تعمیر کے بارے میں بات کریں۔

بٹر ورتھ فلٹر

پاس بینڈ میں فلیٹ فریکوئینسی رسپانس آنے والے سگنل پروسیسنگ فلٹر کو بٹرورتھ فلٹر کہا جاسکتا ہے اور اسے زیادہ سے زیادہ فلیٹ طول و عرض کے فلٹر بھی کہا جاتا ہے۔ 1930 میں ماہر طبیعیات اور برطانوی انجینئر اسٹیفن بٹورتھ نے پہلی بار اپنے 'فلٹر ایمپلیفائرز کے نظریہ پر' پیپر میں بٹرورتھ کے فلٹر کے بارے میں بیان کیا۔ لہذا ، اس قسم کے فلٹر کا نام بٹرورتھ فلٹر ہے۔ بٹورورتھ فلٹر کی مختلف اقسام ہیں جیسے لو پاس بٹرورتھ فلٹر اور ڈیجیٹل بٹروتھ فلٹر۔

بٹرورتھ فلٹر ڈیزائن

فلٹرز کو سگنل کے فریکوئنسی اسپیکٹرم کو تشکیل دینے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے مواصلات کے نظام یا کنٹرول سسٹمز۔ کونے کی فریکوئنسی یا کٹ آف تعدد مساوات کے ذریعہ دی گئی ہے۔

کٹ آف فریکونسی

بٹروتھ کے فلٹر میں ریاضی کے لحاظ سے جتنا فلیٹ فریکوئنسی ردعمل ہوتا ہے ، اسی لئے اسے زیادہ سے زیادہ فلیٹ طولانی فلٹر بھی کہا جاتا ہے (0 ہ ہرٹز سے کٹ آف تعدد تک -3 ڈی بی میں بغیر کسی لہر کے)۔ اس قسم کے معیار کا عنصر محض Q = 0.707 ہے اور اس طرح ، سب کچھ اعلی تعدد اسٹاپ بینڈ میں کٹ آف پوائنٹ بینڈ کے اوپر 20dB فی عشرہ یا 6dB فی آکٹیو میں صفر پر گر جاتا ہے۔

وسیع تر منتقلی بینڈوں کی قیمت پر پاس بینڈ فلیٹنیس حاصل کر کے بٹروتھ فلٹر پاس بینڈ سے اسٹاپ بینڈ میں تبدیل ہوتا ہے اور اسے بٹروتھ کے فلٹر کا بنیادی نقصان سمجھا جاتا ہے۔ مختلف فلٹر آرڈروں کے لئے کم پاس بٹرورٹ کے فلٹر کے معیاری انداز کے ساتھ مثالی تعدد جواب جس کو 'اینٹ کی دیوار' کہا جاتا ہے ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

بٹرورتھ فلٹر مثالی فریکوئینسی رسپانس

اگر بٹرورتھ کے فلٹر آرڈر میں اضافہ ہوتا ہے تو ، پھر بٹرورتھ کے فلٹر ڈیزائن کے اندر جھڑپوں کے مراحل بڑھ جاتے ہیں اور اینٹوں کی دیوار کا ردعمل اور فلٹر قریب ہوجاتا ہے جیسا کہ مندرجہ بالا اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے۔

نویں آرڈر بٹرورتھ فلٹر کا تعدد جواب بطور دیا گیا ہے

جہاں 'n' فلٹر آرڈر کی طرف اشارہ کرتا ہے ، ‘ω’ = 2πƒ ، ایپسیلن maximum زیادہ سے زیادہ پاس بینڈ حاصل ، (اماکس) ہے۔ اگر ہم اماکس کو کٹ آف تعدد -3 ڈی بی کارنر پوائنٹ (ƒc) پر بیان کرتے ہیں ، تو then ایک کے برابر ہوگا اور اس طرح ε2 بھی ایک کے برابر ہوگا۔ لیکن ، اگر ہم اماکس کو کسی اور کی وضاحت کرنا چاہتے ہیں وولٹیج حاصل قدر ، 1dB ، یا 1.1220 (1dB = 20logAmax) پر غور کریں تو ε کی قدر کے ذریعہ یہ پایا جاسکتا ہے:

جہاں ، H0 زیادہ سے زیادہ پاس بینڈ حاصل کی نمائندگی کرتا ہے اور H1 کم سے کم پاس بینڈ حاصل کی نمائندگی کرتا ہے۔ اب ، اگر ہم مذکورہ بالا مساوات منتقل کریں گے ، تو ہم ملیں گے

استعمال کرکے معیاری وولٹیج منتقلی کی تقریب ، ہم بٹرورتھ کے فلٹر کے تعدد جواب کی وضاحت کرسکتے ہیں

جہاں ، ووٹ آؤٹ پٹ سگنل کی وولٹیج کی نشاندہی کرتا ہے ، ون ان پٹ وولٹیج سگنل کی نشاندہی کرتا ہے ، j -1 کا مربع جڑ ہے ، اور ‘ω’ = 2πƒ ریڈین فریکوینسی ہے۔ مندرجہ بالا مساوات ایس ڈومین میں پیش کی جاسکتی ہے

عام طور پر ، لکیری ینالاگ فلٹرز کو نافذ کرنے کے لئے مختلف ٹوپوجس کا استعمال کیا جاتا ہے۔ لیکن ، کوئیر ٹوپولوجی عام طور پر غیر فعال وصولی کے لئے استعمال ہوتا ہے اور عام طور پر فعال وصولی کے لئے سالن کی کی ٹوپولاجی استعمال ہوتی ہے۔

کوئیر ٹوپولوجی کا استعمال کرتے ہوئے بٹرورتھ فلٹر ڈیزائن

بٹر ورتھ فلٹر کو استعمال کرکے محسوس کیا جاسکتا ہے غیر فعال اجزاء جیسے سیریز انڈیکٹرس اور کوئر ٹوپولوجی کے ساتھ چپکے کپیسیٹرز۔ کیور 1-شکل جیسا کہ نیچے دیئے گئے اعداد میں دکھایا گیا ہے۔

جہاں ، سرکٹ کا Kth عنصر کے ذریعہ دیا گیا ہے

سیریز کے عناصر کے ساتھ شروع ہونے والے فلٹر وولٹیج سے چلنے والے ہیں اور کون سے عناصر کے ساتھ شروع ہونے والے فلٹرز موجودہ کارفرما ہیں۔

سالن کی ٹوپیالوجی کا استعمال کرتے ہوئے بٹرورٹھ فلٹر ڈیزائن

غیر فعال اجزاء اور کا استعمال کرتے ہوئے بٹرورتھ فلٹر (لینر ینالاگ فلٹر) کو محسوس کیا جاسکتا ہے فعال اجزاء جیسے ریسنرز ، کیپسیٹرس ، اور سالین کیو ٹوپولوجی والے آپریشنل امپلیفائر۔

ہر سالن کلیدی مرحلے کا استعمال کرتے ہوئے کھمبے کی کونجیوگیٹ جوڑی کو نافذ کیا جاسکتا ہے اور مجموعی طور پر فلٹر کو لاگو کرنے کے لئے ہمیں سیریز کے تمام مراحل پر جھلکنا چاہئے۔ اصلی قطب کی صورت میں ، اس کو الگ الگ لاگو کرنے کے لئے ایک RC سرکٹ کے طور پر فعال مراحل کا خاتمہ کرنا ضروری ہے۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار میں دکھائے جانے والے دوسرے آرڈر سالین کی سرکٹ کا تبادلہ فنکشن کے ذریعہ دیا گیا ہے

ڈیجیٹل بٹر ورتھ فلٹر

بٹرورتھ کے فلٹر ڈیزائن کو ڈیجیٹل طور پر لاگو کیا جاسکتا ہے۔ ینالاگ فلٹر ڈیزائن کو ان دو طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے مسترد کیا جاسکتا ہے۔ اگر ہم بٹرورتھ کے فلٹر پر غور کریں جس میں آل قطب فلٹرز ہیں ، تو پھر دونوں طریقوں کو تسلسل کی تغیر اور مماثل زیڈ ٹرانسفارم مساوی کہا جاتا ہے۔

بٹر ورتھ فلٹر کا اطلاق

• بٹورورتھ فلٹر عام طور پر ڈیٹا کنورٹر ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ اس کی زیادہ سے زیادہ فلیٹ پاس بینڈ کی نوعیت ہوتی ہے۔
• راڈار ٹارگٹ ٹریک ڈسپلے کو بٹرورتھ فلٹر کا استعمال کرکے ڈیزائن کیا جاسکتا ہے۔
• بٹرورتھ کے فلٹرز اکثر اعلی معیار کی آڈیو ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں۔
• تحریک تجزیہ میں ، ڈیجیٹل بٹرورتھ فلٹرز استعمال کیے جاتے ہیں۔

کیا آپ پہلا آرڈر ، دوسرا آرڈر ، تیسرا آرڈر بٹرورٹھ فلٹرز اور نارمل لو پاس بٹرورتھ فلٹر پولی ونلز ڈیزائن کرنا چاہتے ہیں؟ کیا آپ ڈیزائننگ میں دلچسپی رکھتے ہیں؟ الیکٹرانکس کے منصوبے ؟ اس کے بعد ، ذیل میں تبصرے کے سیکشن میں اپنے سوالات ، تبصرے ، نظریات ، آراء ، اور تجاویز شائع کریں۔