معرفی و ساخت فیلتر های اکتیو به همراه سورس

معرفی و ساخت فیلتر های اکتیو به همراه سورس

معرفی و ساخت فیلتر های اکتیو به همراه سورس
معرفی و ساخت فیلتر های اکتیو به همراه سورس

فیلترهای پایین گذر، بالا گذر، میان نگذر:

در این نوشته قصد داریم به‌ دور از مباحث پیچیده‌ی ریاضی و به زبان ساده، یک پروژه فیلتـر، شامل فیلترهای پایین گذر، بالا گذر و میان نگذر را به‌صورت کامل توضیح دهیم تا همه‌ی افرادی که به این فیلترها نیاز دارند، بتوانند بدون دغدغه از آن‌ها استفاده کنند. اجازه دهید در ابتدا موارد استفاده از فیلتـر را با چند سؤال کمی شرح دهیم:

فیلتر چیست و چه کاربردی دارد؟

فیلتر در عمل به معنی جداسازی موارد خوب از بد، به تشخیص طراح سیستم است که نمونه‌ی قابل‌لمس آن را می‌توان آزمون ورودی دانشگاه‌ها مثال زد. در این آزمون سعی می‌شود خوب از بد سوا شده و شایسته‌ترین‌ها به دانشگاه راه پیدا کنند. همین مسئله در مورد سیگنال‌ها هم صادق است.

 

فیلتر اکتیو

 

بدون مدارات فیلتـر چه اتفاقی می‌افتاد؟

فرض کنید می‌خواستید یک رادیو بسازید و به برنامه موردعلاقه خود گوش کنید. درصورتی‌که مدارات فیلتـر وجود نداشتند، هنگامی‌که رادیو را روشن می‌کردید، انبوهی از صداهای نازیبا و حتی دل‌خراش و زننده پخش می‌شد. به لطف مدارات فیلتـری می‌توان از بین انبوه سیگنال‌های مزاحم، فقط سیگنال موردنظر را دریافت و گوش کرد.

فیلتـرها شامل خانواده‌ها و مرتبه‌های متفاوتی هستند.

خانواده‌ها، ساختار یک فیلتـر را مشخص می‌کنند؛ مانند: فیلتـرهای اکتیو و فیلتـرهای دیجیتال.

مرتبه به زبان ساده میزان سخت‌گیری فیلتر در مقابل عبور سیگنال است که هر چه این مرتبه بالاتر باشد میزان سخت‌گیری بیشتر خواهد بود. البته در همه جا وقتی قرار باشد کاری با دقت بیشتری انجام شود، هزینه بیشتری نیز باید پرداخت شود؛ این هزینه‌ها در فیلتر شامل استفاده از مدارات پیچیده‌تر، قطعات بیشتر، حتی تاخیر زیادتر و… هستند.

 

ACTIVE FILTER

 

در هر پروژه بسته به نیاز، از یکی از خانواده‌های مدارات فیلتری با مرتبه‌ی مناسب استفاده می‌شود. در این پروژه سعی شده از مدارات فیلتری اکتیو با مرتبه دوم استفاده شود تا بتوان با کمترین قطعات به خروجی مطلوبی دست یافت. در ادامه به ترتیب به مدارات اشاره‌کرده و در مورد هر یک توضیح خواهیم داد:

این بخش از مدار، شامل فیلتر پایین گذر ” LOW PASS FILTER ” است. در این پروژه دو عدد مدار فیلتر تعریف شده است. فرکانس قطع یکی 5 هرتز و دیگری 50 هرتز تعریف‌شده که به خوبی در مقابل سیگنال‌های بیشتر از آن مقاومت می‌کنند و به آنها اجازه عبور نمی‌دهد.

 

LOW PASSنمودار فیلتر 5 هرتز

 

نمودار فیلتر 50 هرتز

 

 

 

 

این بخش از مدار شامل فیلتر میان نگذر ” BAND STOP FILTER ” است. در این پروژه دو عدد مدار فیلتر تعریف شده است. فرکانس پاسخ هر دوی مدارها در محدوده‌ی 50 هرتز تعریف‌شده که با کمی تغییر ضریب، بهره‌ی متفاوتی را ارائه می‌کنند.

 

فیلتر میان نگذر

فلتر میان نگذر

BAND STOP

 

در آخرین بخش، مدار شامل فیلتر بالا گذر ” HIGH PASS FILTER ” است. در این پروژه دو عدد مدار فیلتر تعریف شده است. فرکانس قطع یکی 100 میلی هرتز و دیگری 1 کیلوهرتز تعریف‌شده که به خوبی در مقابل سیگنال‌های کمتر از آن مقاومت کرده و به آن‌ها اجازه عبور نمی‌دهد.

 

بالا گذر

نمودار فیلتر بالا گذر 100 میلی هرتز

نمودار فیلتر بالا گذر 1 کیلو هرتز

 

 

در آخر هم مدار تغذیه‌ی برد قرار دارد که می‌توانید به‌راحتی آن را مونتاژ و استفاده کنید. دقت کنید که در مدار تغذیه می‌توانید به‌وسیله‌ی جامپر J1، تغذیه آی‌سی‌های آپ‌امپ را یا به زمین مدار یا به ولتاژ منفی 5 ولت متصل کنید.

 

FILTER POWER

بسیار مهم است که از قطعات با تلرانس کم استفاده شود تا انحراف به حداقل برسد. در این پروژه سعی شد از مباحث ریاضی دوری کرده و به‌صورت ساده‌شده و قابل‌درک مدار را توضیح دهیم. در پایان توسط لینک زیر می‌توانید پروژه شماتیک و پی‌سی‌بی را دانلود کنید.

SISOOG_FILTER.zip

0 نفر

پــــســنــدیـده انـد

توجه

دیدگاه ها

4 دیدگاه

  • Reza
    ۲۰ فروردین ۱۴۰۱

    خیلی ممنون بابت طرح های کاربردی

    • Reza
      ۲۰ فروردین ۱۴۰۱

      در بخش اول دوفیلتر پایین گذر ۵ و ۵۰ معرفی کردین اما فقط ۵ رو طرحشو گذاشتین . ایا H9 کلید برای تغیر حالته؟

      • Zeus ‌
        Zeus ‌
        ۲۰ فروردین ۱۴۰۱

        سلام دوست عزیز
        طبق توضیحات متن دو تا مدار فیلتر پایین گذر یکی برای ۵ و یکی ۵۰ هرتز وجود داره

  • کیان
    ۱۴ بهمن ۱۳۹۸

    جالب بودتشکر از اموزشتون

پر بحث ترین ها

مسابقه دوم : چالش برنامه نویسی به زبان C

مسابقه دوم : چالش برنامه نویسی به زبان C

مسابقه اول سیسوگ (مسابقه اول: درک سخت افزار) انتقادهای زیادی رو در پی داشت تا جایی که حتی خودمم به نتیجه مسابقه...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 3 سال پیش
راه اندازی LCD گرافیکی Nokia 1661

راه اندازی LCD گرافیکی Nokia 1661

LCD گرافیکی یکی از مهم ترین پارامترهای موجود در طراحی انواع مدارات الکترونیکی پیچیده و حتی ساده است ، نمایش وضعیت و...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 4 سال پیش
ریموت کدلرن و چکونگی دکد کردن آن به همراه سورس برنامه

ریموت کدلرن و چکونگی دکد کردن آن به همراه سورس برنامه

ریموت کنترل امروزه کاربرد زیادی پیدا کرده است؛ از ریموت‌های درب بازکن تا ریموت‌های دزدگیر و کنترل روشنایی همه از یک اصول اولیه پیروی می‌کنند و آن‌هم ارسال اطلاعات به‌صورت بی‌سیم است....

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 5 سال پیش
همه چیز درباره ریموت کنترل‌های هاپینگ

همه چیز درباره ریموت کنترل‌های هاپینگ

امنیت همیشه و در همه‌ی اعصار، مقوله‌ی مهم و قابل‌توجه‌ ای بوده و همیشه نوع بشر به دنبال امنیت بیشتر، دست به ابداعات و اختراعات گوناگونی زده است. ریموت کنترل یکی از این اختراعات است. در این مقاله، به بررسی امنیت انواع ریموت‌های کنترل خواهیم پرداخت....

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 5 سال پیش
مسابقه سوم: استخراج داده از رشته ها در زبان C

مسابقه سوم: استخراج داده از رشته ها در زبان C

نزدیک به 5 ماه از مسابقه دوم سیسوگ می‌گذره و فکر کردم که بد نیست یک چالش جدید داشته باشیم! البته چالش‌ها...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 2 سال پیش
مسابقه ششم: بزن میکروکنترلر را بسوزون!

مسابقه ششم: بزن میکروکنترلر را بسوزون!

بزنم میکروکنترلر را بسوزونم اونم تو  این شرایط!، طراحی مسابقه از اون چیزی که به نظر می‌رسه سخت‌تر است، باید حواست باشه...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 12 ماه پیش
آموزش قدم به قدم راه اندازی NRF24L01

آموزش قدم به قدم راه اندازی NRF24L01

آموزش قدم به قدم راه اندازی +NRF24L01  با کتابخانه سازگار با انواع میکروکنترلرها و کامپایلرها قبل از اینکه قسمت بشه با ماژول...

رسول خواجوی بجستانی رسول خواجوی بجستانی
  • 3 سال پیش
ساخت ماینر با FPGA و ARM

ساخت ماینر با FPGA و ARM

چند ماهی هست که تب بیت کوین و ارزهای دیجیتال خیلی بالا رفته! چه شد که این پست را نوشتم همانطور که...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 3 سال پیش
کار با ماژول تمام عیار mc60 – قسمت دوم – راه اندازی OpenCPU

کار با ماژول تمام عیار mc60 – قسمت دوم – راه اندازی OpenCPU

در قسمت اول به یکسری اطلاعات کلی ماژول mc60 پرداختیم، با نرم افزار QNavigator کار کردیم و یک هدربرد هم برای کار...

Mahdi.h   Mahdi.h  
  • 3 سال پیش
مسابقه چهارم: کدام حلقه سریع‌تر است؟

مسابقه چهارم: کدام حلقه سریع‌تر است؟

حدود ۷ ماه پیش، مسابقه سوم سیسوگ رو برگزار کردیم و کلی نکته در مورد خواندن رشته‌های ورودی را بررسی کردیم. فکر...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 2 سال پیش
سیـــســـوگ

مرجع متن باز آموزش الکترونیک