Analóg szűrő
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt hozzászólók, és jelentősen eltérhet a 2017. február 17-én felülvizsgált
verziótól ; az ellenőrzések 5 szerkesztést igényelnek .
Az analóg szűrő egyfajta elektronikus , mechanikus vagy audioszűrő , amely analóg vagy folyamatos jelekkel , például feszültséggel , hanggal vagy mechanikus mozgással foglalkozik. Ezzel szemben a digitális szűrők diszkrét jelekkel foglalkoznak.
Áttekintés
Az analóg szűrőket elsősorban az elektronikában használják jelfeldolgozásra . Legnépszerűbb alkalmazásaik közé tartozik az élsimítás - feldolgozás, egy adott rádióállomás mintavételezése a rádióvevőkben, az audiojel felosztása lejátszás előtt (mélyhang, középtartomány, magassugárzó) és mások. Az elektronikus analóg szűrők általában kondenzátorokból , induktorokból és ellenállásokból állnak .
Jelenleg sok alkalmazás digitális szűrőket használ az analóg szűrők helyett , azonban egyes alkalmazásokban nem lehet helyettesíteni az analóg szűrőket.
Megvalósítás
Az analóg szűrők legnépszerűbb megvalósítása passzív RLC áramkörök formájában van, azonban tendencia, hogy az ilyen szűrők részeként aktív elemeket, például műveleti erősítőket használnak .
Némi népszerűségre tettek szert a mechanikus analóg szűrők is , amelyekben a mechanikai rezgéseket vagy az akusztikus hullámokat mechanikus alkatrészek segítségével szűrik. Az ilyen szűrők korrekciós láncszemként használhatók az automatikus vezérlőrendszerekben . A lineáris analóg szűrők matematikai leírása szempontjából nem lényeges az alkotóelemeik fizikai jellege.
Az analóg szűrők másik típusa a kristályszűrő , amelyet különösen a jelek keskeny sávú szűrésére használnak. Az ilyen szűrőkben lévő jel egy mechanikus akusztikus hullám, amelyet egy átalakító segítségével a kristály kimenetén elektromos jellé alakítanak át. [egy]
Összehasonlítás digitális szűrőkkel
A digitális technika elterjedésével az analóg szűrőket aktívan felváltották a digitális szűrők, de vannak olyan alkalmazások, amelyekben a digitális szűrők használata nem praktikus. Az alábbiakban bemutatjuk a két szűrőtípus összehasonlító jellemzőit néhány kulcsparaméter tekintetében:
- Költség: A digitális szűrők általában olcsóbbak, mint az analóg szűrők, mivel általában nem igényelnek összetett elembázist (induktorok, kondenzátorok, ellenállások, műveleti erősítők), bár digitális-analóg kártyák , analóg-digitális átalakító kártyák, mikrokontrollerek , stb. néha szükségesek.
- Sebesség: Az analóg szűrők gyorsabbak, mint a digitális szűrők. Ennek oka a mikrokontrollerek korlátozott számítási erőforrásai, amelyeket általában digitális szűrőkhöz használnak.
- Kvantálási zaj : A digitális szűrőknek jelentős kvantálási zaja lehet, míg az analóg szűrőknek nincs.
- Külső zaj: A digitális jel szinte lehetetlen megváltoztatni külső zaj hatására, ezért a digitális szűrők nagyon ellenállnak a külső zavaró jeleknek és zajoknak. Ez az analóg szűrőket érinti.
- Drift: A digitális szűrők olyan jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek idővel nem változnak. Különösen a lineáris digitális szűrők átviteli függvény együtthatói állandók, míg az analóg szűrőket felépítő elektromos alkatrészek idővel jellegzetes eltolódást mutathatnak, a hőmérséklettől, a névleges tűrésektől és egyéb olyan hibáktól függően, amelyek az átviteli függvény megváltozásához vezetnek. együtthatók.
- Dinamikus tartomány: A szűrő által kezelhető maximális és minimális jelek amplitúdóinak aránya általában sokkal magasabb az analóg szűrőknél, mint a digitális szűrőknél. A digitális szűrők esetében ezt az arányt gyakran korlátozza az A/D konverter bitmélysége.
- Frekvencia tartomány: A digitális szűrők frekvenciatartományát a Nyquist frekvencia korlátozza , míg az analóg szűrők nem.
Jegyzetek
- ↑ Vizmuller, P. RF tervezési útmutató: Rendszerek, áramkörök és egyenletek . - Artech House, 1995. - S. 81 -84. — ISBN 0890067546 . (Angol)
Linkek