バンドストップフィルターとは：理論とその応用

のようなさまざまな種類のフィルターがあります ハイパスフィルタ 、ローパスフィルター、バンドパスフィルター、およびバンドストップフィルター。ハイパスフィルターはカットオフ周波数よりも高い周波数のみを許可し、ローパスフィルターはカットオフ周波数よりも低い周波数を許可します。バンドパスフィルターは特定の周波数帯域を許可し、バンドストップフィルターは特定の周波数帯域を拒否します。この記事では、 バンドストップフィルターとその動作 。

バンドストップフィルターとは何ですか？

バンドストップフィルターは、 ローパスフィルタ とハイパスフィルターは並列に接続されています。バンドストップフィルターの主な機能は、特定の周波数帯域を除去または停止することです。バンドストップフィルターは、バンドリジェクトまたはノッチまたはバンド除去フィルターなどの他の名前でも呼ばれます。前に説明したように、ハイパスフィルターには1つのカットオフ周波数があり、ローパスフィルターにも1つのカットオフ周波数がありますが、このバンドパスフィルターとバンドストップフィルターには2つのカットオフ周波数があります。

このバンドストップ フィルタ 2つのカットオフ周波数の間にある特定の周波数範囲を拒否します。これにより、高カットオフ周波数より上で低カットオフ周波数より下の周波数が可能になります。これらの2つのカットオフ周波数は、次の値に基づいて決定されます。 コンポーネント 回路の設計に使用されます。このフィルターには、阻止帯域と2つの通過帯域があります。

バンドストップフィルターの理想的な特性

バンドストップフィルターの理想的な特性は、この図に明確に示されています。

‘fL’ =ローパスフィルターのカットオフ周波数

‘fH’ =ハイパスフィルターのカットオフ周波数

バンドパスフィルターとバンドストップフィルターの動作と特性は完全に反対です。

バンドストップフィルター理論

信号に入力が与えられると、ローパスフィルターは低周波数が回路を通過できるようにし、ハイパスフィルターは高周波数が回路を通過できるようにします。

周波数応答

バンドストップフィルターのブロック図です。ローパスフィルターとハイパスフィルターを並列に接続します。フィルタを使用する場合、理想的な条件と実際の条件にはいくつかの違いがあります。この違いは、コンデンサのスイッチングメカニズムによるものです。周波数応答は上図で明確に説明できます。

R、L、Cを使用したバンドストップフィルター

ここの回路で 抵抗器 、インダクタとコンデンサが接続されています。出力は、直列に接続されたインダクタとコンデンサの両端で取得されます。入力で与えられた周波数に基づいて、回路は短絡または開回路になります。高周波の場合、コンデンサは 短絡 インダクタは開回路になり、低周波数の場合、インダクタは短絡のように機能し、コンデンサは開回路として機能します。

RLCを使用したバンドストップフィルター

この並列接続により、 コンデンサとインダクタ 、低周波数と高周波数では開回路になり、中域周波数では開回路になると言えます。短絡として動作します。そのため、ミッドレンジは回路を通過できず、バンドリジェクトフィルターとして機能します。

フィルタが短絡として機能する周波数のセットは、カットオフ周波数の下限と上限に依存します。これらのカットオフ周波数は、設計時に使用されるコンポーネントとその値によって異なります。設計に従って、伝達関数がコンポーネントの値を決定します。

ノッチフィルター

狭阻止帯域フィルターは、NOTCHフィルターと呼ばれます。単一周波数を除去するために、このノッチフィルターが使用されます。 2つのT字型ネットワークがあるため、ツインTネットワークとも呼ばれます。中心周波数fC = 1 /2πRCでは、最大の除去が行われます。

コンデンサと抵抗はノッチフィルタ回路で使用されます。コンデンサの値は1µF以下である必要があります。抵抗の値は、中心周波数の式を使用して計算できます。

このノッチフィルターは、50または60Hzの単一周波数を除去するのに非常に役立ちます。

フィルタの周波数応答

バンドストップフィルターの周波数応答は、ゲインと周波数を記録することで得られます。
より低いカットオフ周波数とより高いカットオフ周波数にわたって、帯域幅が得られます。理想的な阻止帯域フィルターに従って、阻止帯域は再びo0fゼロになり、通過帯域はAmaxのゲインを持つ必要があります。

アプリケーション

バンドストップフィルターの用途は次のとおりです。

• エレクトリックギターアンプでは、バンドストップフィルターが効果的に使用されています。通常、ギターは60Hzの周波数でハムを生成します。使用されるバンドストップフィルターは、信号を増幅するためのハムを減らすのに役立ちます。このギターだけでなく、フィルターはベース楽器のアンプやマンドリンなどの音響アプリケーションでも使用されています。
• バンドストップフィルターは、ノイズを低減するために画像と信号の処理に使用されます
• ラジオの静電気を低減するために、これらのバンドストップフィルターが使用されます。
• バンドストップフィルターは、ノイズを除去するための生物医学機器などの医療分野のアプリケーションで使用されます。
• DSLインターネットサービスおよびノイズリデューサーでは、これらのバンドストップフィルターは回線上の干渉を除去するために使用されます。
• 通信中にノイズが発生すると、信号が歪んで出力に誤差が生じます。したがって、この不要な高調波とエラーを減らすために、バンドストップフィルターが効率的に使用されます
• PAシステムなどのオーディオアプリケーション、つまり拡声システムでは、このフィルターが使用されます。
• 歪みを除去するための光通信技術では、これらのバンドストップフィルターが使用されます。この例の1つは、ラマン分光法です。

したがって、これはすべてについてです バンドストップフィルターの全景 。このバンドストップフィルターは、1つのストップバンドと2つのパスバンドで構成されています。バンドパスフィルターとバンドストップフィルターの特性は完全に反対です。このフィルターは、バンドリジェクションフィルターまたはノッチフィルターとも呼ばれます。設計にはローパスフィルターとハイパスフィルターを使用しました。両方のフィルターは互いに並列に接続されています。 2つのカットオフ周波数、つまり低カットオフ周波数と高カットオフ周波数があります。これらの中間周波数は拒否され、他のすべての周波数が許可されます。これはバンドストップフィルターの完全な説明です
ここにあなたへの質問があります、ハイパスRCフィルターとは何ですか？